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O mineral mais abundante da terra finalmente tem um nome / Laboratório Nacional de Argonne

e ao fazê – lo, uma equipe de cientistas liderados por Oliver Tschauner, um mineralogista da Universidade de Las Vegas, clarificou a definição do mineral mais abundante da terra-uma forma de alta densidade de silicato de ferro de magnésio, agora chamado Bridgmanite – e definiu limites de restrição estimados para a sua formação. Sua pesquisa foi realizada na Advanced Photon Source, um escritório do Departamento de energia dos Estados Unidos (DOE) do Laboratório Nacional Argonne.

O mineral foi nomeado após 1946 Prêmio Nobel e pioneiro da pesquisa de alta pressão Percy Bridgman. O nome faz mais do que corrigir uma lacuna irritante na linguagem científica; ele também vai ajudar a nossa compreensão da terra profunda.para determinar a composição das camadas internas da Terra, os cientistas precisam testar os materiais sob pressão e temperaturas extremas. Durante décadas, os cientistas acreditaram que uma densa estrutura perovskita compõe 38% do volume da terra, e que as propriedades químicas e físicas de Bridgmanite têm uma grande influência sobre como os elementos e o calor fluem através do manto da Terra. Mas uma vez que o mineral não conseguiu sobreviver à viagem à superfície, ninguém foi capaz de testar e provar a sua existência – um requisito para obter um nome pela Associação mineralógica Internacional.

A section of meteorite that landed in Australia in 1879. Bridgmanite foi formada e presa nas veias escuras do Choque intenso e rápido de colisões de asteroides. Image credit: Tschauneret et al, Science (2014).

de Choque de compressão, que ocorre em colisões de asteróides corpos do sistema solar criar as mesmas condições hostis das profundezas da Terra – cerca de 2.100 graus Celsius (3,800 graus Farenheit) e a pressões de cerca de 240 000 vezes maior que o nível do mar a pressão do ar. O choque ocorre rápido o suficiente para inibir o colapso Bridgmanite que ocorre quando ele vem sob pressão mais baixa, como a superfície da Terra. Parte dos detritos destas colisões cai na terra como meteoritos, com o Bridgmanite “congelado” dentro de uma veia de fusão de choque. Testes anteriores em meteoritos usando microscopia eletrônica de transmissão causaram danos de radiação nas amostras e resultados incompletos.

assim, a equipe decidiu tentar uma nova tática: raios-X micro-focados não destrutivos para a análise de difração e novas técnicas de detecção de área de rápida leitura. Tschauner e seus colegas da Caltech e o GeoSoilEnviroCARS, da Universidade de Chicago-operado de raio-X beamline na APS Argonne National Laboratory, aproveitou-se dos raios-X de alta energia, o que lhes dá a capacidade de penetrar o meteorito, e o seu intenso brilho, o que deixa pouco da radiação trás para causar danos.a equipe examinou uma seção do meteorito tenham, que caiu na Austrália em 1879. O GSECARS beamline foi ideal para o estudo porque é um dos principais locais do país para a realização de pesquisa de alta pressão.os grãos de Bridgmanite são raros no meteorito de Tenhma, e são menores que 1 micrômetro de diâmetro. Assim, a equipe teve que usar um feixe fortemente focado e conduzir um mapeamento de difração altamente resolvido espacialmente até que um agregado de Bridgmanite foi identificado e caracterizado por análise estrutural e composicional.este primeiro espécime natural de Bridgmanite veio com algumas surpresas.: Contém uma quantidade inesperadamente alta de ferro férrico, além das amostras sintéticas. A Bridgmanite Natural também contém muito mais sódio do que a maioria das amostras sintéticas. Assim, a química cristalina de Bridgmanite natural fornece novos insights químicos de cristal. Esta amostra natural de Bridgmanite pode servir como um complemento para estudos experimentais de rochas do manto profundo no futuro.

Antes deste estudo, o conhecimento sobre Bridgmanite propriedades só foi baseado em amostras sintéticas porque ele só permanece estável abaixo de 660 quilômetros (410 km) de profundidade a pressões superiores a 230 kbar (23 GPa). Quando é trazido para fora da Terra interior, as pressões mais baixas transformam-no de volta em minerais menos densos. Alguns cientistas acreditam que algumas inclusões em diamantes são as marcas deixadas por Bridgmanite que mudaram à medida que os diamantes foram desenterrados.

resultados Da equipe foram publicados no dia 28 de novembro da revista de Ciência como “Descoberta de bridgmanite, o mais abundante mineral da Terra, em um meteorito chocou,” por O. Tschauner na Universidade de Nevada em Las Vegas, N. V.; C. Ma; J. R. Beckett; G. R. Rossman no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia.; C. Prescher; V. B. Prakapenka at University of Chicago in Chicago, IL.esta pesquisa foi financiada pelo Departamento de energia dos Estados Unidos, NASA e NSF.Argonne National Laboratory procura soluções para problemas nacionais prementes em Ciência e Tecnologia. O primeiro laboratório nacional do país, Argonne conduz pesquisas científicas básicas e aplicadas em praticamente todas as disciplinas científicas. Pesquisadores de Argonne trabalham em estreita colaboração com pesquisadores de centenas de empresas, universidades e agências federais, estaduais e municipais para ajudá-los a resolver seus problemas específicos, avançar a liderança científica da América e preparar a nação para um futuro melhor. Com funcionários de mais de 60 nações. Argonne é apoiada pelo escritório de Ciência do Departamento de energia dos Estados Unidos. O Office of Science é o maior apoiador da pesquisa básica em Ciências Físicas nos Estados Unidos, e está trabalhando para enfrentar alguns dos desafios mais prementes de nosso tempo. Para mais informações, visite science.energy.gov.