Американские геофизики разработали специальные алмазные камеры для исследования строения стекловидных оксидов в коре и мантии Земли. Камеры позволяют довести давление до 32 гигапаскалей и не создают помех при наблюдении за образцом, сообщает Аргоннская национальная лаборатория США в своем пресс-релизе.
По современным оценкам в глубоких слоях Земли очень распространены оксиды различных элементов. Значительная их часть предположительно находится в некристаллическом стекловидном состоянии. Понимание того, как выглядит их внутреннее строение при высоком давлении в глубине планеты, может оказаться важным для правильного описания современного состояния Земли и ее ранней геологической истории.
При моделировании условий мантии Земли исследуемый образец обычно помещается в специально высверленную алмазную камеру, которая устойчива к высокому давлению. Тем не менее, использовавшиеся ранее камеры часто повреждались уже при 15 гигапаскалях, утверждают аргоннские исследователи. Кроме того, микроскопические дефекты самой камеры затрудняют наблюдение за образцом: сигнал рассеивается.
Для высверливания новых камер используется лазер - камеры выдерживают до 32 гигапаскалей (примерно одна десятая от предполагаемого давления в ядре) и меньше искажают сигнал.
Ученые обнаружили, например, что оксид мышьяка при давлении около 20 гигапаскалей подвергается неожиданной трансформации: прозрачное стекловидное вещество становится красным. Тщательные наблюдения с использованием сфокусированных высокоэнергетических рентгеновских лучей позволили выяснить, что происходит на атомном уровне: оказалось, что "молекулярные комплексы" оксида (см. иллюстрацию) коллапсируют, приводя к возникновению нового изомера.
Подождите...