Un sistem de raze X extrem de puternic va „sonda centrul Pământului”

Deși sună ironic, este un fapt ușor de asimilat: ne este mai ușor să ajungem pe Marte, decât în interiorul planetei noastre. Este și motivul pentru care cunoaștem, de fapt, destul de puține lucruri despre fenomene precum cutremurele și câmpul magnetic terestru, lucruri strâns legate de miezul Terrei.

În mod normal, cercetătorii studiază maniera în care metalele interacționează la presiunile colosale din interiorul Pământului, strivind mici particule în laborator și apoi încălzindu-le. Dar această metodă nu este exactă științific și prezintă dificultăți.

Acum, însă, o instalație de raze X din Europa, recent reconfigurată, ar putea contribui la sporirea cunoștințelor privitoare la fenomenele din interiorul planetei. European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, sau Instalația Europeană de Radiație Sincrotronică) își va începe activitatea cu noul sistem ID24 în primăvara anului viitor.

Instalația le va permite cercetătorilor să măsoare cu exactitate presiunile și temperaturile extreme ale metalelor din subteran, încercând să înțeleagă cum influențează acestea miezul Terrei. De asemenea, tehnologia va facilita extrapolarea studiilor asupra noilor catalizatori chimici și a noilor concepte de baterii.

Un sincrotron este un soi de accelerator de particule linear – Tevatron este un astfel de caz – cu ajutorul căruia se poate recolta radiația electromagnetică a particulelor accelerate pentru realizarea unei imagistici a acestora.

Sursele de lumină sincrotronice folosesc o serie de câmpuri magnetice pentru a curba radiația electromagnetică sub diferite lungimi de undă luminoasă. Acest lucru favorizează captarea radiației particulelor (în general electroni). Noua „linie de accelerator” ID24 de la ESRF va face posibilă, deci, o absorbție spectroscopică extrem de rapidă a razelor X.

Acest lucru va fi posibil prin declanșarea unui fascicul intens de raze X către o mostră, urmărind modul în care atomii diferitelor elemente ale mostrei absorb razele X. Linia de accelerator a fasciculului dispune de o gamă de detectoare de germaniu care permit un milion de măsurători pe secundă.

Așadar, cercetătorii pot lua o mică mostră de fier, o pot așeza în dreptul razei, o pot încălzi la 10.000 de grade Celsius și pot urmări exact ce se întâmplă. Acest lucru îi va ajuta să înețeleagă cum se comportă fierul la 2.400 de kilometri sub suprafața Terrei și care sunt punctele de topire ale altor metale prezente în manta și în miez. În schimb, aceste date vor putea face lumină asupra așa-numitului „dinam al Pământului”, care îi crează acestuia câmpul magnetic. ID24 este prima din opt noi linii de accelerator de la ESRF, parte a noilor dotări în valoare de 180 de milioane de euro adăugate instalației.

Sursa

Foto: ESRF