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.

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

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. 

Publisert 2. nov. 2021 16:48 - Sist endret 4. jan. 2024 13:51