Обновленная версия алгоритма USPEX позволила определить кристаллическую структуру, которую принимают соединения при температуре и давлении, характерных для недр планеты, рассказали в пресс-службе Сколтеха
© Владимир Смирнов/ТАССЧитайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки
ТАСС, 1 ноября. Химики в России разработали алгоритм, позволяющий быстро просчитывать кристаллическую структуру материалов при высоких температурах и давлениях, в том числе при тех, которые характерны для ядра Земли. Этот подход помог ученым рассчитать структуру материи в нижней мантии и во внутреннем ядре планеты, сообщила пресс-служба Сколтеха (входит в группу ВЭБ.РФ).
"Мы подтвердили, что железо в условиях твердого внутреннего ядра Земли должно принимать гексагональную плотноупакованную структуру. Кроме того, мы уточнили границу фазового перехода силиката магния – основного компонента мантии Земли. Эта информация в сочетании с сейсмологическими данными позволяет оценить температурное распределение в мантии", – заявил профессор Сколтеха Артем Оганов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Оганов и коллеги провели исследование при помощи новой версии алгоритма USPEX. Он был создан в 2006 году для быстрых вычислений свойств кристаллов в разных условиях, используя лишь их химическую формулу и названия элементов. Позже ученые дополнительно улучшили этот метод, "научив" его работать без заданного состава, а также ускорив его при помощи нейросетевых подходов.
Недавно ученые разработали усовершенствованную версию алгоритма – T-USPEX. Она позволяет определять структуру кристаллов не только при высоких давлениях и температурах, близких к абсолютному нулю (минус 273 градуса Цельсия), как это делают уже существующие алгоритмы, но и при нагреве материи до очень высоких температур, характерных, в частности, для пород нижних слоев мантии и ядра Земли.
Как объясняет профессор Оганов, в прошлом подобные расчеты не велись из-за того, что тепловые колебания атомов предполагают огромное число возможных конфигураций их взаимного расположения. Это резко усложняло вычисления или вынуждало ученых значительно снизить точность расчетов. Разработанный российскими исследователями алгоритм позволяет обойти эти проблемы.
Используя T-USPEX, ученые просчитали структуру алюминия, а также некоторых других простых соединений в широком диапазоне температур и давлений. Кроме того, химики определили структуру материала внутреннего ядра Земли, а также уточнили положение границы между перовскитами и постперовскитами, двумя основными компонентами нижней мантии планеты. Результаты этих расчетов, как надеются ученые, помогут физикам и геологам уточнить характер транспортировки тепла и структуру недр Земли.
- БЕCПЛАТНАЯ доска объявлений: https://зеленоград-инфо.рф/ads
