Głęboko pod naszymi stopami leży zewnętrzne jądro Ziemi, płynna warstwa o grubości ponad dwóch tysięcy kilometrów (1500 mil). Ta supergorąca struktura, umieszczona pomiędzy płaszczem planety a stałym jądrem wewnętrznym, jest wykonana ze stopionych metali, takich jak żelazo i nikiel.

Fale sejsmiczne mierzone podczas trzęsień ziemi i aktywności wulkanicznej dostarczają naukowcom informacji na temat wewnętrznej struktury naszej planety. Jednak ruch tych fal akustycznych jest wysoce zależny od właściwości ośrodka i głębokości ich pochodzenia, co stanowi ograniczenie dla tego, jak wiele informacji sejsmolodzy mogą uzyskać dzięki obserwacjom sejsmicznym.

W ostatnim raporcie naukowcy z Uniwersytetu w Tokio opisali swoją symulację centrum Ziemi przy użyciu diamentowego kowadła. Po raz pierwszy w historii, maleńka próbka ciekłego żelaza została skompresowana i utrzymywana pod ultra-wysokim ciśnieniem i temperaturą przez znaczny okres w środowisku laboratoryjnym.

Badacze japońscy sondowali próbkę żelaza za pomocą wysoce skoncentrowanego synchrotronowego źródła promieniowania rentgenowskiego i mierzyli jego gęstość. Odkryli, że sprasowana próbka ciekłego żelaza jest o około 8% gęstsza od zewnętrznego jądra, którego gęstość została oszacowana na podstawie wcześniejszych badań. Dowody te sugerują, że stopione zewnętrzne jądro prawdopodobnie zawiera lżejsze elementy, które nie zostały jeszcze zidentyfikowane.

Nowe odkrycie dotyczące składu jądra może mieć znaczące implikacje dla jego ruchu. Poprzez połączenie pomiaru opartego na kowadle z modelowaniem matematycznym, badanie to reprezentuje zupełnie nowe podejście do badania wewnętrznej struktury Ziemi i poprawia nasze zrozumienie tego, co znajduje się pod jej powierzchnią.

Badanie to zostało opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters.