A v tom, že tým vědců pod vedením Oliver Tschauner, mineralog na Univerzitě v Las Vegas, vyjasnit definici Zemi je nejvíce hojné minerální – high-density podobě hořčíku, železa, křemičitan, nyní volal Bridgmanite – a definovanými odhaduje omezení rozsahů pro jeho tvorbu. Jejich výzkum byl proveden v Advanced Photon Source, US Department of Energy (DOE) Office of Science user Facility umístěném v Doe ‚ s Argonne National Laboratory.

minerál byl pojmenován po laureátovi Nobelovy ceny z roku 1946 a průkopníkovi vysokotlakého výzkumu Percymu Bridgmanovi. Pojmenování dělá více než opravit zneklidňující mezeru ve vědeckém žargonu; to také pomůže naše chápání hluboké země.

k určení složení vnitřních vrstev země musí vědci testovat materiály za extrémního tlaku a teplot. Po celá desetiletí, vědci věřili, husté perovskitové struktury tvoří 38 procent Země je objem, a to chemické a fyzikální vlastnosti Bridgmanite mají velký vliv na to, jak prvky a proudění tepla přes plášť Země. Ale protože minerál nepřežil výlet na povrch, nikdo nebyl schopen otestovat a prokázat jeho existenci-požadavek na získání jména mezinárodní mineralogickou asociací.

Šok-komprese, která se vyskytuje při srážkách asteroidů těles ve sluneční soustavě vytvořit stejný nepříznivé podmínky z hlubin Země – zhruba 2,100 stupňů Celsia (3,800 stupňů Fahrenheita) a tlaky asi 240.000 krát větší než na úrovni hladiny moře tlak vzduchu. K šoku dochází dostatečně rychle, aby zabránil rozpadu Bridgmanitu, ke kterému dochází, když se dostane pod nižší tlak, jako je zemský povrch. Část trosek z těchto srážek padá na Zemi jako meteority, přičemž Bridgmanit „zamrzl“ v žíle taveniny. Předchozí testy na meteoritech pomocí transmisní elektronové mikroskopie způsobily radiační poškození vzorků a neúplné výsledky.

tým se proto rozhodl vyzkoušet novou taktiku: nedestruktivní mikro-zaměřené rentgenové paprsky pro difrakční analýzu a nové techniky rychlého odečtu detektorů oblastí. Tschauner a jeho kolegové na Caltechu a GeoSoilEnviroCARS, University of Chicago-provozovat X-ray. na APS v Argonne National Laboratory, využil X-paprsky‘ vysokou energii, která jim dává schopnost proniknout meteorit, a jejich intenzivní lesk, který ponechává jen málo záření za příčinu poškození.

tým zkoumal část velmi šokován L-meteorit chondrit Tenham, který havaroval v Austrálii v roce 1879. Gsecars beamline byl pro studii optimální, protože je jedním z předních míst v zemi pro provádění vysokotlakého výzkumu.

Bridgmanitová zrna jsou v meteoritu Tenhma vzácná a mají průměr menší než 1 mikrometr. Tak tým musel použít silně zaostřený paprsek a provádět vysoce prostorově vyřešen difrakční mapování, dokud souhrn Bridgmanite byla identifikována a charakterizována strukturální a kompoziční analýzy.

Tento první přírodní exemplář Bridgmanitu přišel s několika překvapeními: Obsahuje nečekaně vysoké množství železitého železa, nad rámec syntetických vzorků. Přírodní Bridgmanit také obsahuje mnohem více sodíku než většina syntetických vzorků. Krystalová chemie přírodního Bridgmanitu tak poskytuje nové krystalové chemické poznatky. Tento přirozený vzorek Bridgmanitu může v budoucnu sloužit jako doplněk experimentálních studií hlubokých plášťových hornin.

před touto studií byly znalosti o vlastnostech Bridgmanitu založeny pouze na syntetických vzorcích, protože zůstávají stabilní pod hloubkou 660 kilometrů (410 mil) při tlacích nad 230 kbar (23 GPa). Když je vyvedena z vnitřní země, nižší tlaky ji přeměňují zpět na méně husté minerály. Někteří vědci věří, že některé inkluze na diamantech jsou stopy zanechané Bridgmanitem, které se změnily, když byly diamanty objeveny.

výsledky týmu byly publikovány v 28. listopadu vydání časopisu Science jako „Objev bridgmanite, nejhojnější minerální látky v Zemi, v šoku meteorit,“ od O. Tschauner na University of Nevada v Las Vegas, N. V.; C. Ma; J. R. Beckett; G. R. Rossmanová na California Institute of Technology v Pasadeně, Calif.; C. Prescher; v. B. Prakapenka na University of Chicago v Chicagu, IL.

tento výzkum byl financován americkým ministerstvem energetiky, NASA a NSF.

Argonne National Laboratory hledá řešení naléhavých národních problémů ve vědě a technice. První národní laboratoř v zemi, Argonne provádí špičkový základní a aplikovaný vědecký výzkum prakticky ve všech vědeckých disciplínách. Argonne vědci úzce spolupracují s vědci ze stovky firem, univerzit, a federální, státní a obecní úřady, které jim pomohou řešit jejich specifické problémy, advance America je vědecké vedení a připravit národ, pro lepší budoucnost. Se zaměstnanci z více než 60 národy. Argonne je podporován Úřadem pro vědu amerického ministerstva energetiky. Úřad pro vědu je jediným největším zastáncem základního výzkumu ve fyzikálních vědách ve Spojených státech, a pracuje na řešení některých nejnaléhavějších výzev naší doby. Pro více informací, prosím navštivte science.energy.gov.