Elektronisk spinn-overgang i mineralet ferroperiklas i Jordas dype indre 

En ny forskningsstudie gir innsikt i mineralfordeling og dynamikk i den nederste delen av mantelen i Jordas dype indre.

En internasjonal forskergruppe, ledet av Grace E. Shephard ved Senter for Jordas utvikling og dynamikk, UiO, har analysert globale seismiske data, og for første gang klart å observere en spinn-overgang i mineralet ferroperiklas.  

Illustrasjon: Atomstrukturen til mineralet ferroperiklas ,(Mg,Fe)O. De grønne og fiolette atomene (ionene) er henholdsvis oksygen og magnesium+jern. Illustrasjon: Trønnes/Shephard
Atomstrukturen til mineralet ferroperiklas,(Mg,Fe)O. De grønne og fiolette atomene (ionene) er henholdsvis oksygen og magnesium+jern. Figur: Wikimedia Commons

Den elektroniske spinn-overgangen under det høye trykket dypt nede i Jorda favoriserer kompakte mineraler med små atomer. Dersom de fire "ensomme" elektronene ytterst i jernatomet går sammen to og to, blir jernatomet mindre.  Under lavere trykk er det optimalt at disse fire elektronene holder seg isolert i sin egen "høy-spinn-tilstand" fordi de negative elektron-ladningene da ikke frastøter hverandre så sterkt. Ved høyt trykk, derimot, favoriseres en spinn-paring med to elektroner i hver orbital. En slik paring finner sted i mineralet ferroperiklas som utgjør omtrent 18 % av Jordas nedre mantel.  

Denne nye studien gir ny innsikt i mineralfordeling og dynamikk i Jordas dype indre. Hovedartikkelen er nylig publisert i Nature Communications: 

og du kan lese mer om dette funnet i en kort populærvitenskapelig artikkel på forskning.no: Elektronisk spinn-overgang i ferroperiklas i Jordas dype indre,

og på engelsk: Detection of a quantum transition deep inside the Earth, som en artikkel i The CEED blog. 

Av Reidar Trønnes, Naturhistorisk museum og Senter for Jordas utvikling og dynamikk (CEED), Univ. i Oslo, & Grace E. Shephard Institutt for geofag og Senter for Jordas utvikling og dynamikk (CEED), Univ. i Oslo
Publisert 2. nov. 2021 16:48 - Sist endret 2. nov. 2021 20:57