নতুন তত্ত্ব ব্যাখ্যা করে কেন পৃথিবীর মূল গলে না

ভূতাত্ত্বিকরা অনুমান করেন যে পৃথিবীর মূল অংশ একটি ঝাঁঝালো 5,700 কে (5,427°সে, 9,800°ফা), এটিকে সূর্যের পৃষ্ঠের সমান করা - এবং তবুও ভিতরের কোরটি লোহার একটি শক্ত বল. কেন এটি তরল করে না তা কিছুটা রহস্য, কিন্তু এখন কেটিএইচ রয়্যাল ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির একটি গবেষণা একটি নতুন তত্ত্ব সামনে রাখে, এই ধরনের চরম পরিস্থিতিতে কিভাবে কঠিন লোহা পারমাণবিকভাবে স্থিতিশীল থাকতে পারে তা অনুকরণ করা.

এখানে পৃথিবীর পৃষ্ঠে, লোহার পরমাণু নিজেদেরকে কিউব করে সাজায়, একটি বডি-কেন্দ্রিক কিউবিক হিসাবে পরিচিত (বিসিসি) পর্যায়. যেহেতু এই অবস্থা ঘরের তাপমাত্রা এবং স্বাভাবিক চাপের একটি পণ্য, বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে বিশ্বাস করে আসছেন যে গ্রহের কেন্দ্রে ব্রোয়েলিং তাপমাত্রা এবং তীব্র চাপে লোহা এই আকারে থাকতে পারে না. সেই শর্তে, লোহার স্ফটিক স্থাপত্যটি একটি ষড়ভুজের আকার ধারণ করবে বলে আশা করা হয়েছিল, ষড়ভুজ ক্লোজ-প্যাকড নামে একটি রাজ্যে (এইচসিপি) পর্যায়.

সুইডিশ সুপার কম্পিউটার ট্রাইওলিথ ব্যবহার করে, কেটিএইচের নতুন গবেষণায় আগের বিশ্লেষণের চেয়ে বড় পরিমাণে ডেটা ক্রাঞ্চ করা হয়েছে. তথ্য নির্দেশ করে যে কোর সম্ভবত গঠিত ছিল 96 শতাংশ বিশুদ্ধ লোহা, বাকি চার শতাংশ নিকেল এবং কিছু হালকা উপাদান দিয়ে তৈরি. কিন্তু সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, গবেষণায় দেখা গেছে যে বিসিসি আয়রন প্রকৃতপক্ষে মূলে থাকতে পারে, এর স্ফটিক কাঠামো স্থিতিশীল থাকার কারণে অনেক বৈশিষ্ট্যের জন্য ধন্যবাদ যা পূর্বে এটিকে অস্থিতিশীল করার জন্য অনুমান করা হয়েছিল.

“পৃথিবীর কেন্দ্রে অবস্থার অধীনে, বিসিসি লোহা পারমাণবিক প্রসারণের একটি প্যাটার্ন প্রদর্শন করে যা আগে কখনও দেখা যায়নি,” আনাতোলি বেলোনোশকো বলেছেন, গবেষণার লেখকদের একজন. “মনে হচ্ছে যে পরীক্ষামূলক ডেটা মূলে বিসিসি আয়রনের স্থায়িত্ব নিশ্চিত করে তা আমাদের সামনে ছিল – আমরা ঠিক জানতাম না এর প্রকৃত অর্থ কী।”

স্ফটিক কাঠামো বিভক্ত হিসাবে চিন্তা করা যেতে পারে “প্লেন” পরমাণুর - অর্থাৎ, পরমাণুর দ্বি-মাত্রিক স্তর. তাই, একটি ঘন পর্যায়ে লোহার পরমাণুগুলি চারটি পরমাণুর দুটি সমতলে সাজানো হয়, একটি ঘনক্ষেত্রের আট কোণ তৈরি করা. এই কাঠামো সাধারণত মোটামুটি অস্থির হয়, প্লেন আকৃতির বাইরে স্লাইডিং সঙ্গে, কিন্তু চরম তাপমাত্রায়, যে স্তরগুলি স্লাইড বন্ধ হয়ে যায় সেগুলি মিশ্রণে পুনরায় ঢোকানো হয়, যথেষ্ট নির্ভরযোগ্যভাবে ঘটছে যে এটি কাঠামোকে স্থিতিশীল করে.

এই প্রসারণ সাধারণত স্ফটিক গঠনকে তরল করে ধ্বংস করে, কিন্তু এই ক্ষেত্রে, লোহা তার বিসিসি কাঠামো সংরক্ষণ করতে পরিচালনা করে. গবেষকরা প্লেনকে একটি ডেকের তাসের সাথে তুলনা করেছেন.

“এই প্লেনগুলির স্লাইডিং অনেকটা তাসের ডেক এলোমেলো করার মতো,” বেলোনোশকো বলেছেন. “যদিও কার্ডগুলো বিভিন্ন পদে বসানো হয়, ডেক এখনও একটি ডেক. মধ্যে মূল পার্থক্য, BCC লোহা তার ঘন গঠন ধরে রাখে. বিসিসি পর্যায় নীতিবাক্য দ্বারা যায়: ‘যা আমাকে হত্যা করে না তা আমাকে শক্তিশালী করে।’ কম তাপমাত্রায় অস্থিরতা বিসিসি ফেজকে মেরে ফেলে, কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায় বিসিসি ফেজকে স্থিতিশীল করে তোলে।”

এই অনুসন্ধান অন্য অভ্যন্তরীণ-পৃথিবী রহস্য ব্যাখ্যা করতেও সাহায্য করে: কেন ভূমিকম্পের তরঙ্গগুলি পূর্ব থেকে পশ্চিমের চেয়ে মেরু থেকে মেরুতে দ্রুত ভ্রমণ করে?, মূল মাধ্যমে? এই ঘটনাটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে কোর অ্যানিসোট্রপিক দ্বারা, এর অর্থ কাঠের দানার মতো একটি দিকনির্দেশক টেক্সচার রয়েছে. যদি সেই জমিন উত্তর-দক্ষিণে চলে, যে পার্থক্য প্রত্যাশিত হবে, এবং স্থিতিশীল বিসিসি ফেজ আয়রন এই টেক্সচার তৈরি করতে পারে.

“ফে বিসিসি পর্বের অনন্য বৈশিষ্ট্য, যেমন উচ্চ-তাপমাত্রা স্ব-প্রসারণ এমনকি একটি বিশুদ্ধ কঠিন লোহাতেও, পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ কোর অ্যানিসোট্রপি ব্যাখ্যা করার জন্য প্রয়োজনীয় বড় আকারের অ্যানিসোট্রপিক কাঠামো গঠনের জন্য দায়ী হতে পারে,” বেলোনোশকো বলেছেন. “প্রসারণ যেকোনো চাপের প্রতিক্রিয়ায় আয়রনের সহজ টেক্সচারিংয়ের অনুমতি দেয়।”

উৎস: newatlas.com, মাইকেল আরভিং দ্বারা