Στις ακραίες συνθήκες που επικρατούν βαθιά στο εσωτερικό της Γης οι επιστήμονες διαπίστωσαν τη μετάλλαξη ενός μετάλλου με ένα πραγματικά μοναδικό τρόπο. Πρόκειται για το οξείδιο του σιδήρου, το οποίο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και αντίστοιχα μεγάλες πιέσεις μεταβάλλει τις ηλεκτρικές του ιδιότητες χωρίς όμως να μεταβάλλεται η δομή του, φαινόμενο που παρατηρείται για πρώτη φορά.
Η μετάλλαξη
Η μεταβολή ιδιοτήτων σε υλικά που «βιώνουν» ακραίες συνθήκες (θερμοκρασίας, πίεσης κλπ) είναι συχνό φαινόμενο όμως οι μεταβολές του είδους συνοδεύονται συνήθως και από μεταβολές στη δομή των υλικών. Για πρώτη φορά οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ένα υλικό, ένα μέταλλο στην προκειμένη περίπτωση, στο οποίο γίνεται μεταβολή βασικών ιδιοτήτων χωρίς όμως να μεταβάλλεται η δομή του.
Ερευνητές του Ινστιτούτου Επιστημών Carnegie υπέβαλαν σε… βασανιστήρια το οξείδιο του σιδήρου. Το μέταλλο εκτέθηκε προοδευτικά σε ολοένα και υψηλότερες ατμοσφαιρικές πιέσεις και θερμοκρασίες ανάλογες με εκείνες που υπάρχουν στον πυρήνα της Γης. Σε κάποια στιγμή το μέταλλο «βίωσε» ατμοσφαιρική πίεση 1,4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη που υπάρχει στην επιφάνεια της θάλασσας και θερμοκρασία 2.200 βαθμούς Κελσίου.
Όπως διαπίστωσαν οι ερευνητές το μέταλλο σε αυτές τις ακραίες συνθήκες μετέβαλε τις ηλεκτρικές του ιδιότητες χωρίς να αλλάξει δομή. Σε αυτές τις συνθήκες το οξείδιο του σιδήρου μπορεί να λειτουργεί και μονωτικά αλλά και αγώγιμα χωρίς να αλλάζει δομή.
Η ανακάλυψη
Ο μανδύας της Γης, το στερεό στρώμα που περιβάλει τον υγρό πυρήνα της, αποτελείται στο μεγαλύτερο ποσοστό του από ένα μείγμα μαγνησίου και οξειδίου του σιδήρου. Η ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία για τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του πλανήτη μας και ειδικότερα για την ύπαρξη του μαγνητικού πεδίου. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Physical Review Letters.
