Agnes Dewaele und sein Forscherteam ausUniversität Paris-Saclay Sie nutzten einen Diamantamboss, um Hexaferrum zu synthetisieren, eine Form von Eisen, die vermutlich im Erdkern vorkommt. Diese Entdeckung wirft nicht nur Licht auf die Eigenschaften unseres Planeten, sondern eröffnet auch neue Wege für die zukünftige Forschung.
Reise zum Mittelpunkt der Erde
Der Erdkern war schon immer ein Rätsel. Wie können wir etwas untersuchen, das Tausende Kilometer unter unseren Füßen liegt? Die Antwort könnte Sie überraschen: mit einem Diamanten.
Agnes Dewaele und sein Team verwendeten einen Diamantamboss, um das Eisen in eine Form namens „ Hexaferrum oder Epsilon-Eisen (ϵ-Fe). Diese Eisenform ist nur bei sehr hohen Drücken stabil, ähnlich denen im Erdkern. Aber warum ist es so wichtig? Denn Hexaferrum könnte der Schlüssel zum Verständnis von Richtungsschwankungen im Erdkern sein, einem Phänomen, das als Anisotropie bekannt ist.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Physical Review Letters, und ich verlinke es hier.
Hexaferrum, die Herausforderung der Synthese
Die Herstellung des Hexaferrums war keine leichte Aufgabe. Der atmosphärische Druck, den wir gewohnt sind, unterscheidet sich stark von dem im Erdkern. Aber wie heißt es so schön: Wo ein Wille ist, ist auch ein Weg. Mithilfe des Diamantambosses und der Hitze gelang es dem Team, Hochdruckbedingungen zu erzeugen, wenn auch nur für kurze Zeit.
Das eigentliche Hindernis bestand darin, Eisen in seiner Form Ferrit oder Alpha-Eisen in Hexaferrum umzuwandeln. In der Vergangenheit hatten ähnliche Versuche zur Bildung kleiner Kristalle geführt, was eine detaillierte Analyse erschwerte. Aber Dewale und seine Kollegen gaben nicht auf. Sie gingen Schritt für Schritt vor und erhöhten Druck und Temperatur kontrolliert, bis sie die begehrte Hexaferrum-Form erreichten.
Einen Schritt voraus
Dank dieser Forschung wissen wir jetzt viel mehr über den Erdkern. Wir wissen beispielsweise, dass die Elastizität des Hexaferrums richtungsabhängig ist, was bedeutet, dass sich Wellen entlang einer bestimmten Achse am schnellsten ausbreiten. Diese Entdeckung könnte erklären, wie sich seismische Wellen über den Planeten ausbreiten.
Aber das ist noch nicht alles: Französische Forschung könnte uns auch dabei helfen, die extremen Bedingungen im Zentrum der Erde besser zu verstehen. Als ob wir sagen wollten: Wir haben vielleicht nie die Möglichkeit, direkt dorthin zu gelangen (tut mir leid, Jules Verne), aber wir können seine Geheimnisse sicherlich durch die Forschung und das Engagement leidenschaftlicher Wissenschaftler erforschen.
