EXPLORANDO LAS PROFUNDIDADES DE LA TIERRA: AVANCES EN EXPERIMENTOS DE
ALTA PRESIÓN Y ALTA TEMPERATURA
Técnicas de Experimentación: Celda de Diamante con Yunque Calentada por
Láser (DAC)
Una de las técnicas más
utilizadas para generar condiciones de alta presión y alta temperatura es la
celda de diamante con yunque calentada por láser, conocida como DAC por sus
siglas en inglés. Esta técnica permite aplicar presiones extremadamente altas a
una muestra mientras se calienta mediante un láser.
Desarrollo y Mejoras en las Técnicas de DAC Calentadas por Láser
A lo largo de los años, las
capacidades de las técnicas de DAC calentadas por láser han experimentado
avances significativos. Inicialmente, los experimentos se limitaban a presiones
superiores a 300 GPa a temperatura ambiente. Sin embargo, gracias a los avances
tecnológicos, ahora es posible alcanzar temperaturas más altas y presiones más
elevadas, abriendo nuevas oportunidades para la investigación geofísica.
Estudios Anteriores y Avances en la Fusión del Hierro
Los estudios anteriores en este
campo han proporcionado información crucial sobre la fusión del hierro a altas
presiones y temperaturas. Por ejemplo, Boehler (1993) determinó la curva de
fusión del hierro hasta 200 GPa y 3,800 K basándose en la observación visual
del movimiento convectivo dentro de una muestra fundida. Además, Dubrovinsky et
al. (2000) reportaron una transición de fase en el hierro a 300 GPa y 1,370 K
utilizando medidas de difracción de rayos X (XRD).
Avances Recientes en Experimentos del Núcleo de la Tierra
Uno de los logros más
significativos en esta área fue alcanzar condiciones de P-T de ultraalta
precisión que coinciden con las del núcleo
terrestre utilizando técnicas estáticas. Tateno et al. (2010) utilizaron
vidrios de SiO2 para el aislamiento térmico en estos experimentos y reportaron
medidas de XRD hasta 377 GPa y 5,700 K. Además, Tateno et al. (2012b) lograron
llevar a cabo experimentos de DAC calentados por láser hasta 412 GPa y 5,900 K.
Resultados de los Experimentos y Estructuras Cristalinas
Los estudios con difracción de
rayos X (XRD) han revelado estructuras cristalinas estables de diferentes
compuestos en condiciones similares a las del núcleo interno de la Tierra. Estos estudios han identificado
estructuras cristalinas estables de Fe, Fe-10% en peso de Ni, y FeO.
Análisis Químico de las Muestras
Además de los estudios de XRD, se
llevan a cabo análisis químicos de muestras recuperadas de estos experimentos.
Estos análisis proporcionan información valiosa sobre la fusión, la disociación
y la partición de elementos en condiciones de alta presión. Aunque estos
análisis presentan desafíos debido al tamaño pequeño de las muestras y la
necesidad de un aislamiento térmico efectivo, los investigadores han logrado
avances significativos en este campo.
Conclusiones y Perspectivas Futuras
Los experimentos de alta presión
y alta temperatura son fundamentales para comprender las condiciones extremas
en el interior de la Tierra. Los avances recientes en las técnicas de
experimentación han permitido a los científicos simular con precisión las
condiciones del núcleo terrestre y
estudiar las propiedades físicas y químicas de los materiales a estas
condiciones extremas.
A medida que continuamos
explorando las profundidades de nuestro planeta, es probable que se realicen
más avances en esta área, proporcionando nuevas perspectivas sobre la
estructura y composición del núcleo
terrestre y ayudando a desentrañar los misterios de la dinámica y evolución de
nuestro planeta.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
HiroseLabrosseHernlund_AR2013.pdf
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