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.
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:
- Shephard, G.E., Houser, C., Hernlund, J.W. et al. Seismological expression of the iron spin crossover in ferropericlase in the Earth’s lower mantle. Nat Commun 12, 5905 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26115-z
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.