Mysteriet med Jordens innersta löst
Nya studier visar att järn, det huvudsakliga innehållet i Jordens innersta del, blir ovanligt "mjukt" vid de extrema tryck och temperaturer som råder där. Resultaten, som nu publiceras i Science, ökar möjligheterna att förstå Jordens innersta och hur till exempel jordbävningar uppstår. I ett kortare perspektiv får forskarna nya verktyg för att utveckla bättre material.
Resultaten har tagits fram av en grupp svenska och ryska forskare genom avancerade simuleringar med svenska superdatorer. Den nya kunskapen förklarar en del av de seismiska data – signaler från jordskalv – som stationer världen runt samlar in och som tidigare förbryllat forskarna.
– Dessa nya upptäckter om Jordens innersta ger en förklaring till de seismiska vågornas låga hastighet djupt inne i Jorden. Det förklarar i sin tur varför signaler från jordskalv ser ut som de gör, och underlättar därmed seismologernas arbete, säger Anatoly Belonoshko på KTH, som lett studierna.
Jordens innersta kärna, som är uppbyggd av mycket komprimerat järn i fast fas, är känd för att ha en extremt låg styvhet gentemot skjuvning – påverkan av en vridninig eller annan kraft. Järnet i Jordens inre uppträder därför nära nog som en vätska, som helt saknar motstånd mot skjuvning, och gör att det lätt sker förskjutningar av materien i jordkärnan. En följd blir att de seismiska vågor som rör sig längs ytan på den inre kärnan rör sig oväntat långsamt.
– Resultaten öppnar helt nya möjligheter att förstå ett antal mystiska fenomen som hör samman med låg hastighet hos de seismiska vågornas rörelser. Metoderna vi använder hjälper oss också att förstå, och därmed beskriva och förutsäga, egenskaper hos material vid höga temperaturer. Det öppnar nya möjlighter för teoretisk, och på längre sikt även praktisk, konstruktion av nya material, säger Anatoly Belonoshko.
Simuleringarna har kunnat genomföras med hjälp av de allra kraftfullaste svenska superdatorerna, belägna vid Parallelldatorcentret PDC vid KTH i Stockholm och vid Nationella Superdatorcentret (NSC) i Linköping.
Magnus Myrén