Строение оксида мышьяка, красным: атомы кислорода, фиолетовым - мышьяка. Изображение с сайта wikimedia.org.

Геофизики создали алмазные камеры для моделирования мантии Земли

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.

Ссылки по теме
- gonne scientists use unique diamond anvils to view oxide glass structures under pressure - Argonne National Laboratory Media Center, 09.11.07
- В земном ядре нашли золотохранилище - Lenta.ru, 15.06.2006
- Ядро Земли обгоняет поверхность - Lenta.ru, 26.08.2005

Сайты по теме
- Argonne National Laboratory