Dünya’nın çekirdeğinde akan gizemli bir madde hali keşfedildi

Dünya’nın çekirdeğinde akan gizemli bir madde hali keşfedildi

Araştırmalar, Dünya’nın iç çekirdeğinde maddenin ne tamamen katı ne de tamamen sıvı olan 'süperiyonik' bir halde bulunabileceğini gösterdi. Bilim insanları bu durumun, Dünya'nın çekirdeğine dair uzun süredir açıklanamayan sismik verileri anlamlı hale getirdiğini belirtti. Bilim insanları, Dünya’nın iç çekirdeğinde uzun süredir teorik olarak var olduğu düşünülen ancak bugüne kadar deneysel olarak kanıtlanamayan sıra dışı bir madde halini laboratuvar ortamında gözlemlemeyi başardı. Araştırmaya göre, iç çekirdekteki demir-karbon alaşımı ne tamamen katı ne de tamamen sıvı, her iki özelliği birden taşıyan “süperiyonik” bir yapıya sahip olabilir. Çin’de bir üniversiteki araştırmacılar, demir-karbon alaşımından oluşan küçük parçacıkları son derece yüksek hızlarla fırlatarak, Dünya’nın iç çekirdeğine benzer aşırı basınç ve sıcaklık koşulları oluşturdu. Elde edilen sonuçlar, iç çekirdeğin beklenenden çok daha “yumuşak” bir yapıya sahip olabileceğini ortaya koydu. Üniversite, “İlk kez, iç çekirdek koşulları altında demir-karbon alaşımının olağanüstü düşük kayma dalgası hızına sahip olduğunu deneysel olarak gösterdik” dedi. Araştırmacılara göre bu durumda karbon atomları, yerinde sabit durmak yerine demirin içinde hareket edebildiği için, madde sert ve kırılgan olmuyor, daha esnek, daha “yumuşak” bir davranış sergiliyor. Çekirdeğe dair bilgiler tekrar sorgulandı Özellikle kayma dalgalarının iç çekirdekten beklenenden daha yavaş geçmesi, çekirdeğin katı olsa bile alışılmış anlamda sert bir yapıya sahip olmadığını düşündürüyordu. 2022 yılında Çin Bilimler Akademisi’nden jeofizikçi Yu He liderliğindeki bir ekip, bu çelişkinin süperiyonik bir madde haliyle açıklanabileceğini öne sürmüştü. Yeni deney, bu teoriyi ilk kez doğrudan destekleyen bulgular sundu. Aşırı koşullar laboratuvarda taklit edildi Araştırmacılar, “dinamik şok sıkıştırma” adı verilen bir yöntemle demir-karbon alaşımını saniyede 7 kilometreyi aşan hızlarla bir hedefe çarptı. Bu çarpışma, alaşımı yaklaşık 140 gigapaskal basınca ve 2 bin 600 Kelvin’e varan sıcaklıklara maruz bıraktı. Bu değerler, Dünya’nın iç çekirdeğindeki koşullardan daha düşük olsa da, çekirdeğin temel fiziksel özelliklerini taklit etmek için yeterli kabul ediliyor. Bu aşırı koşullar yalnızca çok kısa bir süre, nanosaniyeler ile mikrosaniyeler arasında sürse de, araştırmacılar bu süre içinde maddenin yoğunluğunu, sıcaklığını ve sismik dalgalara verdiği tepkileri ölçebildi. Elde edilen veriler, Dünya’nın iç çekirdeğinde gözlemlenen düşük kayma dalgası hızları ve “esneklik” göstergeleriyle büyük ölçüde örtüştü. Dünya’nın manyetik alanı için de ipuçları sundu Araştırmacılara göre bu keşif, yalnızca iç çekirdeğin yapısını anlamakla sınırlı değil. Uzmanlara göre süperiyonik davranış, Dünya’nın manyetik alanının nasıl oluştuğu ve sürdürüldüğüne dair yeni ipuçları da sunabilir.