با پرتو ایکس قدرتمند مطالعه هسته زمین ممکن می‌شود

می دانید که رسیدن به سیاره مریخ بسیار ساده تر از رسیدن به مرکز سیاره‌ای است که بر روی آن زندگی می‌کنید؟ با وجود تمامی دانشی که انسان از پدیده‌هایی از قبیل زمین لرزه، میدان مغناطیسی زمین و دیگر پدیده‌های زمینی به دست آورده است، دانش انسان از بخش‌های درونی زمین بسیار محدود و ناچیز است.

دانشمندان برای اینکه بتوانند بر روی چگونگی تعامل فلزات در فشار غیر قابل تصور مرکز زمین مطالعه کنند، ذرات کوچکی را در محیط آزمایشگاه فشرده و تحت حرارت شدید قرار می‌دهند، اما این آزمایش چندان علمی نیست و انجام آن نیز بسیار دشوار است.

به گزارش خبرگزاری مهر، تاسیسات لیزری جدیدی که در اروپا راه اندازی شده است شاید بتواند وضعیت مطالعه بر روی اعماق زمین را بهبود بخشیده و بخش‌هایی از رویدادهای درون زمین را برای دانشمندان آشکار سازد.

تاسیسات پرتوهای سینکروترون اروپا یا ESRF به تازگی اولین خط پرتو ID24 خود را راه اندازی کرده است تا بتواند خود را برای آغاز آزمایش‌هایی در بهار آینده آماده کند. این تاسیسات به دانشمندان امکان خواهد داد فشار دقیق و حرارت موجود بر روی فلزات را تعیین کنند تا درک بهتری از رفتار فلزات در اعماق زمین به دست بیاورند. در عین حال با کمک این تاسیسات امکان مطالعه بر روی کاتالیزورهای جدید شیمیایی و فناوری باطری در کنار دیگر واکنش‌های اتمی به وجود خواهد آمد.

سینکروترون نوعی شتابگر ذره‌ای محسوب می‌شود که می‌تواند کاربردهای متعددی داشته باشد. یکی از این کاربردها دریافت تشعشعات الکترومغناطیسی ذرات شتابگرفته برای تصویربرداری علمی است. منابع نوری سینکروترون از تعدادی از میدان‌های مغناطیسی برای منحرف کردن این تشعشعات به طول موج متفاوتی از نور استفاده می‌کنند. در ESRF پرتوهای تابیده شده چند شاخه می‌شوند تا بتوانند تشعشعات الکترون‌ها را جذب کنند. پرتو جدید ID24 نیز می‌تواند طیف بینی جذبی پرتو ایکس پر سرعتی را در این تاسیسات ایجاد کند.

به این شکل پرتوهای قدرتمند پرتو ایکس بر روی یک نمونه تابانده شده و میزان جذب پرتو ایکس توسط اتم‌های عناصر مختلف درون نمونه مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. در این سیستم ردیفی از ردیاب‌های ژرمانیوم وجود دارد که می‌تواند در ثانیه یک میلیون محاسبه انجام دهد.

از این رو دانشمندان می‌توانند نمونه کوچکی از آهن را در معرض پرتو ایکس قرار دهند تا به حرارت 10 هزار درجه برسد و تغییرات ایجاد شده بر روی آن را مشاهده کنند. این آزمایش می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا دریابند سرنوشت آهن در عمق دو هزار و 400 کیلومتری زمین چه بوده و درجه ذوب دیگر فلزات موجود در جبه و هسته چیست.

همچنین دانشمندان می‌توانند با انجام چنین آزمایشی می‌توانند اسرار زیادی از ویژگی‌های زمینی از قبیل مولد بودن آن که منجر به ایجاد میدان مغناطیسی شده است را آشکار سازد.

منبع: همشهری