Anche il silicio fra i registi del nucleo interno della Terra

Non solo il ferro : anche un elemento leggero come il silicio ha un ruolo cruciale nel modellare il nucleo della Terra , al punto che potrebbe essere una causa del rallentamento delle onde sismiche . Lo ha scoperto, utilizzando l'intelligenza artificiale, la ricerca pubblicata sulla rivista Nature Communications e condotta dal Centro internazionale di fisica teorica Abdus Salam (Ictp) di Trieste, con Zhi Li e Sandro Scandolo. E' la prima volta che viene considerato il ruolo svolto dagli elementi leggeri , come il silicio.

A oltre 5.000 chilometri sotto la superficie terrestre, con temperature superiori a 6.000 gradi Celsius e la pressione è più di tre milioni di volte superiore a quella atmosferica , il nucleo interno della Terra è particolarmente difficile da studiare . Per questo i ricercatori, per espolorarne la struttura microscopica , hanno utilizzato metodi di intelligenza artificiale , grazie un accesso speciale al supercomputer Leonardo del Cineca. Senza strumenti come questi sarebbe stato molto difficile studiare il ruolo di un elemento leggero come il silicio, uno dei principali elementi leggeri che compongono la lega ferrosa di cui è costituito il nucleo.

E' emerso così che il silicio influenza l'ordine in cui gli atomi si dispongono nella lega ferrosa in condizioni di pressione e temperatura estreme, stabilizzandola in una struttura cubica , anziché esagonale. Proprio quest'ultima caratteristica potrebbe spiegare perché le onde sismiche viaggiano molto lentamente attraverso il nucleo interno della Terra.

Le osservazioni fatte sulla propagazione delle onde sismiche attraverso il nucleo terrestre mostrano infatti che questa avviene a una velocità molto minore rispetto a quella che si realizza in un cristallo esagonale. "I nostri risultati prevedono valori della velocità di propagazione delle onde sismiche nella lega di ferro-silicio molto vicini a quelli osservati, suggerendo che gli atomi nel nucleo interno si dispongano davvero in una struttura reticolare cubica ", osservano gli autori della ricerca.

Lo studio rientra tra i progetti finanziati dal Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data and Quantum Computing (Icsc), uno dei cinque centri nazionali italiani istituiti dal Pnrr.