Esant nepaprastai dideliam slėgiui ir aukštoms temperatūroms, vienas pagrindinių Žemės gelmėse esančių elementų pademonstravo iki šiol nematytą virsmą.
Geležies oksidas buvo patalpintas aplinkoje, kurios sąlygos panašios į esančias Žemės gilumoje, kur susiduria du giliausiai esantys sluoksniai, praneša BBC. Veikiant 1 650 laipsnių temperatūrai ir slėgiui, 690 tūkst. kartų didesniam nei jūros lygyje, pakito metalo laipsnis, kuriuo jis praleidžia elektros srovę.
Tačiau, kaip leidinyje „Physical Review Letters“ pažymėjo mokslininkų komanda, metalo struktūra stebėtinai nepakito.
Šis atradimas gali turėti įtakos vis dar neišsamiam mūsų supratimui apie tai, kaip Žemės vidus sukuria planetos magnetinį lauką.
Nors medžiagos, paveikiamos didele temperatūra ir slėgiu, patiria daug virsmų, tokie esminių savybių pokyčiai dažniausiai lydimi pokyčių struktūroje.
Carnegie mokslo instituto mokslininkai medžiagą paveikė slėgiu, 1,4 mln. kartų didesniu nei atmosferos slėgis jūros lygyje, ir 2,2 tūkst. laipsnių siekiančiu karščiu.
Jie nustatė, kad medžiagos elektrinės savybės pakinta, tačiau forma – ne: ji gali būti izoliatorius arba konduktorius tik priklausomai nuo temperatūros ir slėgio.
„Esant aukštoms temperatūroms, geležies oksido atomų kristalo struktūra yra tokia pati, kaip ir įprastos druskos. Kaip ir druska, geležies oksidas aplinkos sąlygomis yra geras izoliatorius – jis nepraleidžia elektros“, – aiškina tyrimo bendraautorius Ronaldas Cohenas.
„Mūsų rezultatai parodė, kad geležies oksidas metalizuojasi nevykstant jokiems pokyčiams struktūroje, tam reikia atitinkamos temperatūros ir slėgio. Be to, mūsų teorija rodo, kad būdas, kaip elgiasi elektronai, kad medžiaga taptų metalingas, skiriasi nuo kitų medžiagų, kurios tampa metalingomis“, – pridūrė jis.
Magnio ir geležies oksido mišinys sudaro didžiąją dalį Žemės mantijos – kieto sluoksnio, dengiančio skystą planetos branduolį. Faktas, kad geležies oksidas elgiasi kaip metalas reiškia, kad jis elektriškai sujungia branduolį ir mantiją, įtakodamas tai, kaip magnetinis laukas pasiekia Žemės paviršių ir sklinda toliau.
