Niedawne prace badawcze przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców dostarczyły przełomowej wiedzy dotyczącej ciśnienia panującego w głębokich warstwach Ziemi. Opierając się na zaawansowanej technologii promieniowania rentgenowskiego dostarczonej przez ośrodek SPring-8 firmy RIKEN, badacze dostarczyli dowodów na to, że poprzednie metody pomiarowe mogły znacznie przeszacować rzeczywiste ciśnienie wewnątrz Ziemi. Znaczenie tych wyników dla naszej wiedzy o ewolucji i składzie Ziemi jest nie do przecenienia.

Zrozumienie dokładnego ciśnienia w głębokich warstwach naszej planety od dawna było przedmiotem intensywnych badań. Rdzeń Ziemi, choć w dużej mierze składający się z żelaza, zawiera również lżejsze materiały, których obecność została zidentyfikowana dzięki analizie fal sejsmicznych. Precyzyjne ustalenie ciśnienia jest kluczem do określenia dokładnego składu tej tajemniczej części naszej planety.

Dzięki nowej metodologii, zastosowanej przez zespół badawczy pod przewodnictwem Alfreda K.R. Barona z RIKEN SPring-8 Center oraz Daijou Ikuta i Eiji Ohtani z Uniwersytetu Tohoku, naukowcy byli w stanie dokładniej określić skład jądra Ziemi. Korzystając z technologii IXS (nieelastycznego rozpraszania promieni rentgenowskich) do pomiaru prędkości dźwięku w próbce renu pod ekstremalnym ciśnieniem, zespół dokonał precyzyjnych pomiarów przesunięć energii w promieniach rentgenowskich.

Niezwykle ważnym odkryciem było ustalenie bezpośredniego związku między gęstością renu a ciśnieniem. Choć pomiar gęstości renu pod wysokim ciśnieniem jest techniką stosunkowo prostą, dostępna w wielu laboratoriach na całym świecie, to pomiar prędkości dźwięku w tej materii jest bardziej skomplikowany i możliwy tylko przy użyciu specjalistycznych urządzeń takich jak spektrometr RIKEN na BL43LXU SPring-8.

Dzięki nowej skali ciśnienia odkryto, że ilość lżejszego materiału w jądrze wewnętrznym Ziemi jest znacznie większa niż wcześniej zakładano. To zaskakujące odkrycie nie tylko podważa dotychczasowe założenia na temat składu jądra Ziemi, ale również dostarcza klucza do zrozumienia ewolucji naszej planety w kontekście całego Układu Słonecznego.

W konkluzji, prace badawcze przedstawione w czasopiśmie Science Advances prezentują ważne kroki naprzód w dziedzinie geologii i fizyki wnętrza Ziemi. Odkrycia te, poza ich bezpośrednim wpływem na naszą wiedzę o składzie jądra Ziemi, mogą również mieć daleko idące konsekwencje dla dziedzin takich jak wulkanologia, sejsmologia oraz badania nad ewolucją planetarną.