Fokuserede røntgenstråler afslører, hvordan sten under højt tryk omdannes til forskellige materialer

Oversigt:

Forskere brugte en kraftig synkrotron røntgenstråle til at studere, hvordan klipper under højt tryk omdannes til forskellige materialer. Resultaterne giver indsigt i klippernes adfærd dybt inde i Jorden og har implikationer for forståelsen af ​​geologiske processer såsom pladetektonik.

Krop:

Stener dybt inde i Jorden er udsat for intense tryk- og temperaturforhold, der kan få dem til at gennemgå dramatiske transformationer. For bedre at forstå disse ændringer udførte forskere ved European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i Frankrig eksperimenter med fokuserede røntgenstråler til at undersøge strukturen af ​​klipper under højt tryk.

Eksperimenterne involverede at påføre højt tryk på prøver af forskellige stentyper ved hjælp af en diamantamboltpresse. Prøverne blev derefter udsat for en kraftig røntgenstråle fra ESRF, hvilket gjorde det muligt for forskere at fange detaljerede billeder af atomarrangementerne i klipperne.

Ved at analysere røntgendataene var forskerne i stand til at observere, hvordan klipperne undergik fasetransformationer, der skiftede fra en krystalstruktur til en anden. Disse transformationer fandt sted, efterhånden som trykket steg, og atomerne i klipperne omarrangerede sig for at antage nye, tættere pakkede konfigurationer.

Resultaterne giver værdifuld indsigt i klippernes opførsel under højt tryk og temperaturforhold, der eksisterer dybt inde i Jordens kappe og kerne. Denne information er vigtig for at forstå geologiske processer såsom pladetektonik, bjergdannelse og Jordens varmebudget.

Desuden har evnen til at studere fasetransformationer i bjergarter ved hjælp af fokuserede røntgenstråler bredere implikationer ud over geologi. Teknikkerne og principperne opnået fra disse eksperimenter kan anvendes på forskellige forskningsområder, herunder materialevidenskab, mineralogi og geokemi, for at studere, hvordan forskellige materialer opfører sig under ekstreme forhold.