Posible estabilización térmica y química del hierro cúbico centrado en el cuerpo en el núcleo de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La mecánica cuántica es la mecánica cuántica.

Sus antecedentes:

• La fase estable del hierro en el núcleo interno sólido de la Tierra sigue siendo objeto de debate.
• Los datos sismológicos sugieren una compleja estratificación del núcleo interno.
• Las teorías anteriores favorecían el hexagonal close-packed (h.c.p.) hierro en las presiones del núcleo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la estabilidad del cúbico centrado en el cuerpo (b.c.c.) de hierro en las condiciones del núcleo interno de la Tierra.
• Para determinar la influencia de la temperatura y las impurezas en la estructura cristalina del hierro.
• Para conciliar las predicciones teóricas con las observaciones sismológicas.

Principales métodos:

• Estudio de la mecánica cuántica utilizando la dinámica molecular desde el principio.
• Cálculos de energía libre para modelar el comportamiento a presiones y temperaturas centrales.
• El análisis de b.c.c.c. y el h.c.p. fases de hierro con y sin impurezas.

Principales resultados:

• Cubo centrado en el cuerpo (b.c.c.) El hierro se estabiliza entropicamente a las temperaturas del núcleo.
• El h.c.p. es puro. El hierro permanece termodinámicamente más estable.
• Las impurezas de azufre o silicio estabilizan el b.c.c. fase sobre el h.c.p. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase.

Conclusiones:

• Una aleación de hierro de estructura b.c.c., no de hierro puro, es un fuerte candidato para el núcleo interno de la Tierra.
• Las impurezas juegan un papel crucial en la estabilización del b.c.c. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase. fase.
• Este hallazgo ofrece una posible explicación para la complejidad sísmica observada en el núcleo interno.