Un experiment recent desfășurat în cadrul proiectului HotCores pune sub semnul întrebării înțelegerea actuală a compoziției nucleului intern al Pământului. Cercetătorii au reușit să detecteze o structură cubică a fierului, ceea ce contrazice ipoteza că atomii de fier sunt organizați predominant într-o structură hexagonală la adâncimi de peste 5.000 de kilometri sub suprafața planetei.
Experimentul a fost realizat la European X-ray Free-Electron Laser (XFEL), în Germania, utilizând o mostră minusculă de fier comprimată între vârfurile unor nicovale de diamant. Această metodă a urmărit reproducerea mediului extrem de la mii de kilometri sub picioarele noastre. Inițial, măsurătorile au confirmat structura hexagonală anticipată de decenii, însă situația s-a schimbat drastic odată cu creșterea parametrilor de presiune și temperatură.
Când presiunea a depășit echivalentul a aproximativ 2,3 milioane de atmosfere, iar temperatura a ajuns la circa 5.700 de grade Celsius, cercetătorii au observat un semnal corespunzător unei structuri cubice de tip BCC („body-centered cubic”). Această descoperire este crucială, deoarece structura cristalină a fierului influențează proprietățile fizice ale materialului și modul în care căldura este transportată prin interiorul planetei, afectând modelele geofizice actuale.
Implicațiile acestei observații vizează în special evoluția câmpului magnetic al Pământului, care protejează planeta împotriva particulelor încărcate electric din spațiu. Dacă fierul are o structură diferită, cercetătorii ar putea revizui estimările privind momentul în care nucleul intern a început să se solidifice. Acest proces este strâns legat de transferul de căldură și de elemente către nucleul extern lichid, ale căror mișcări generează câmpul magnetic.
Deși rezultatele sunt semnificative, oamenii de știință avertizează că observația nu reprezintă încă o dovadă definitivă. Alte teste, bazate pe tehnici convenționale cu șocuri laser, au identificat numai structura hexagonală, iar experimentele ulterioare nu au reușit să reproducă aceleași condiții de presiune. Există însă posibilitatea ca ambele forme să coexiste, iar prezența unor elemente precum nichelul sau siliciul să favorizeze forma cubică, conform unor modele propuse anterior.
Înțelegerea structurii nucleului este esențială pentru geofizică, deoarece acesta determină dinamica termică a întregii planete. Studiile actuale se concentrează pe testarea unor aliaje care includ nichel și siliciu, deoarece rezultatele preliminare sugerează că aceste elemente pot favoriza apariția structurii cubice detectate în cadrul proiectului HotCores.