Nel nucleo della Terra scoperto un elemento per la vita

Alcune nuove ricerche dimostrano che il nucleo interno della Terra potrebbe essere ricco di ossigeno che è la sostanza chiave per la nostra sopravvivenza. 

Nucleo terra ossigeno
Nucleo Terra-foto pinterest orizzonteenergia.it

L’ossigeno senza ombra di dubbio è la chiave per la nostra vita ed è uno degli elementi più abbondanti sulla Terra. Non è ancora noto però se l’ossigeno sia presente nel nucleo interno e in quale forma. Questo è composto da ferro quasi puro ed è soggetto a condizioni estreme di alta pressione e temperatura.

Gli scienziati rivelano che le leghe Fe ricche di Fe-O sono stabili a pressioni estreme di quasi 300 GPa e ad alte temperature di oltre 3.000°. I risultati dimostrano quindi che l’ossigeno può effettivamente esistere all’interno del nucleo solido. Questo fornisce vincoli chiave per un’ulteriore comprensione del processo di formazione e della storia evolutiva del nucleo terrestre.

Uno studio riguardo proprio a questo argomento è stato pubblicato sulla rivista The innovation ed è stato co-guidato dal Dr. Jin Liu di HPSTAR e il Dr. Yang Sun della Columbia University. È uno studio molto interessante.

All’interno del nucleo della Terra c’è l’ossigeno

C'è ossigeno nel nucleo interno della Terra
Nucleo Terra-foto pinterest orizzonteenergia.it

Il nucleo solido della Terra è uno dei luoghi più misteriosi della Terra e si trova nell’ambiente di temperatura e pressione più estreme della Terra. La pressione è di oltre 3 milioni di atmosfere e una temperatura vicina alla superficie del Sole, circa 6000°C. Il nucleo interno è oltre la portata umana, pertanto si può solo dedurne la densità e composizione chimica dai segnali sismici generati dai terremoti.

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Si ritiene che gli elementi di luce esistano nel nucleo interno, ma il tipo e il contenuto sono ancora in discussione. Alcune prove cosmochimiche e geochimiche suggeriscono poi che dovrebbe contenere del silicio, zolfo, carbonio e idrogeno. Alcuni esperimenti e calcoli hanno confermato che questi elementi si mescolano con il ferro puro per formar delle leghe di Fe a temperature elevate e condizioni di alta pressione della Terra profonda.

L’ossigeno che è legato strettamente a noi è solitamente escluso dal nucleo interno. Questo è dovuto al fatto che le leghe Fe-O con composizioni ricche di ferro non sono mai state trovate negli ambienti di superficie o mantello.

Il contenuto di ossigeno in tutti gli ossidi di ferro conosciuti è maggiore o uguale al 50% atomico. Seppure alcune persone abbiano tentato di sintetizzare composti di ossido di ferro, queste sostanze non sono mai state trovate ancora. È il nucleo interno della Terra anossico dunque? Per rispondere a questa domanda sono stati condotti degli studi.

Per avvicinarsi alla temperatura e alla pressione del nucleo terrestre, il ferro puro e l’ossido di ferro sono stati messi sulle punte di due incudini di diamante e riscaldati con un raggio laser ad alta energia. Dopo alcuni tentativi è stata scoperta una reazione chimica tra ferro e ossido di ferro che si verifica sopra 220-260 GPa e 3000 gradi. I risultati XRD rivelano che il prodotto di reazione è differente dalla struttura comune ad alta temperatura e ad alta pressione di ferro puro e ossido di ferro.

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Una ricerca della struttura cristallina effettuata tramite un algoritmo genetico ha dimostrato che la lega Fe-O ricca di ferro potrebbe esistere in modo stabile a circa 200 GPa. In queste condizioni le nuove leghe Fe-O formano una struttura esagonale compatta, dove gli strati di ossigeno sono disposti tra gli strati di Fe per stabilizzare la struttura. Questo meccanismo produce molti accordi compatti che formano una grande famiglia di composti Fe-O con una grande entropia configurazionale.