Nelle profondità della Terra, dove le pressioni e le temperature sono estreme, il ferro è sottoposto a uno stress immenso. Gli scienziati si chiedono da tempo come si comporta il ferro in queste condizioni, poiché è un componente chiave dell’interno della Terra e svolge un ruolo cruciale in molti processi geologici.

Per ottenere informazioni dettagliate sul comportamento del ferro sotto stress estremo, i ricercatori dell’Università della California, Berkeley, e l’Advanced Light Source (ALS) del Lawrence Berkeley National Laboratory hanno condotto una serie di esperimenti utilizzando una cella a incudine di diamante. Questo dispositivo ha permesso loro di ricreare le alte pressioni e temperature che si trovano nelle profondità della Terra.

I ricercatori hanno posizionato un piccolo campione di ferro tra due incudini di diamante e lo hanno compresso fino a raggiungere una pressione di 2,5 milioni di atmosfere, che equivale alla pressione al centro della Terra. Hanno anche riscaldato il campione a temperature fino a 2.000 gradi Celsius, che sono più calde della superficie del sole.

In queste condizioni estreme, il ferro subiva una serie di transizioni di fase, passando da una struttura cristallina all'altra. Queste transizioni di fase sono accompagnate da cambiamenti nelle proprietà del ferro, come la sua densità, conduttività elettrica e suscettibilità magnetica.

I ricercatori hanno utilizzato la diffrazione dei raggi X per studiare la struttura del campione di ferro ad alta pressione e temperatura. Questa tecnica ha permesso loro di determinare la disposizione degli atomi all'interno del reticolo cristallino del ferro e come cambia con l'aumento della pressione e della temperatura.

I risultati degli esperimenti forniscono preziose informazioni sul comportamento del ferro nelle condizioni estreme presenti all'interno della Terra. Questa conoscenza è fondamentale per comprendere la dinamica del mantello e del nucleo terrestre, nonché la formazione e l'evoluzione del pianeta.

Lo studio evidenzia inoltre l’importanza degli esperimenti ad alta pressione e alta temperatura nello studio delle proprietà dei materiali in condizioni estreme. Questi esperimenti possono aiutarci a svelare i misteri delle profondità della Terra e ad acquisire una migliore comprensione dei processi fondamentali che modellano il nostro pianeta.