Aleación cúbica de hierro y níquel centrada en el cuerpo en el núcleo de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Física de los minerales de alta presión Física de los minerales de alta presión
• Cosmoquímica es la cosmoquímica.

Sus antecedentes:

• La evidencia geoquímica y geofísica sugiere que el núcleo de la Tierra está compuesto de hierro con un contenido significativo de níquel (5-15%).
• Comprender la estructura y el comportamiento de las aleaciones de hierro y níquel en las condiciones del núcleo es crucial para modelar los interiores planetarios.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la estructura in situ y las propiedades de una aleación de hierro-níquel (Fe{0.9}Ni{0.1}) bajo presiones y temperaturas extremas.
• Para determinar el comportamiento de fase de las aleaciones de hierro y níquel relevantes para la composición del núcleo de la Tierra.

Principales métodos:

• Difracción de rayos X dispersiva de ángulo in situ utilizando células de yunque de diamante (DAC) con calentamiento interno.
• Medidas de la resistencia eléctrica en función de la presión y la temperatura.
• Análisis experimental y teórico del comportamiento de la aleación en condiciones de núcleo simulado.

Principales resultados:

• Se observó que la aleación de hierro y níquel Fe ((0.9) Ni ((0.1) adopta una estructura cúbica centrada en el cuerpo (bcc) a presiones superiores a 225 GPa y temperaturas superiores a 3400 K.
• Los resultados experimentales se alinean con las predicciones teóricas y apoyan la interpretación de los datos de ondas de choque para el hierro puro, lo que indica una transición de fase sólido-sólido de alrededor de 200 GPa.

Conclusiones:

• El estudio apoya la hipótesis de que las aleaciones de hierro con composiciones geoquímicamente plausibles (incluyendo níquel, azufre o silicio) probablemente forman la estructura cúbica centrada en el cuerpo observada en el núcleo interno de la Tierra.
• Estos hallazgos refinan nuestra comprensión de la composición y estructura del núcleo, contribuyendo a los modelos de formación y evolución planetaria.