Peroxido de hierro que contiene hidrógeno y el origen de las zonas de ultrabaja velocidad

Área de la Ciencia:

• La geofísica
• Física de los minerales
• Ciencias planetarias

Sus antecedentes:

• Las zonas de velocidad ultrabaja (ULVZ) en el límite núcleo-manto tienen orígenes e implicaciones desconocidas para la estructura de la Tierra.
• El peróxido de hierro que contiene hidrógeno (FeO2Hx) en una estructura de tipo pirita es estable en las condiciones más bajas del manto.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades del peróxido de hierro que contiene hidrógeno (FeO2Hx) en condiciones límite núcleo-manto.
• Determinar si el FeO2Hx puede explicar las características sísmicas y la formación de las ULVZ.

Principales métodos:

• Estudios experimentales de alta presión.
• Los cálculos teóricos.
• Análisis de los datos sísmicos.

Principales resultados:

• El peróxido de hierro (FeO2Hx) exhibe una alta densidad, una alta relación de Poisson y velocidades sonoras extremadamente bajas, consistentes con las ULVZ.
• Una reacción entre el hierro y el agua a 86 GPa y 2.200 K produce FeO2Hx.
• Esta reacción proporciona un mecanismo plausible para la formación de ULVZ utilizando agua subducida y hierro del núcleo.

Conclusiones:

• El peróxido de hierro que contiene hidrógeno (FeO2Hx) es un fuerte candidato para la composición de ULVZ.
• La superoxidación del hierro por el agua ofrece un mecanismo de formación directa para las ULVZ en el límite núcleo-manto.
• Este hallazgo resuelve el debate sobre el origen y explica las características sísmicas enigmáticas de las ULVZ.