Дослідники створили інноваційний метод моделювання земного ядра, який допомагає краще зрозуміти роль заліза у формуванні магнітного поля планети та відкриває перспективи для розробки потужніших носіїв інформації. Про це повідомляється у статті, опублікованій в науковому журналі PNAS.
Міжнародна група вчених з Науково-дослідного інституту в Дрездені у співпраці з геофізиками з Франції та США розробила метод молекулярно-спінової динаміки, який поєднує вивчення руху атомів та магнітних властивостей матеріалів. За допомогою цього підходу дослідники змоделювали поведінку двох мільйонів атомів заліза в умовах, що відповідають земному ядру.
Магнітне поле нашої планети формується завдяки ефекту геодинамо, коли електрично заряджене рідке залізо в зовнішньому ядрі рухається навколо твердого внутрішнього ядра під впливом обертання Землі та теплових потоків. Цей процес створює електричні струми, які генерують захисне магнітне поле.
Результати моделювання показали, що магнітні властивості заліза суттєво впливають на його механічну поведінку. Науковці виявили можливість існування особливої ОЦК-фази (об’ємноцентрованої кубічної фази) заліза, яка може відігравати важливу роль у роботі геодинамо.
«Наше моделювання узгоджується з експериментальними даними та дає змогу глибше зрозуміти геодинамо», – зазначив співавтор дослідження Мітчелл Вуд.
Розроблений метод має також практичне застосування. Він може сприяти створенню систем штучного інтелекту за принципом людського мозку та розробці магнітних нанопроводів – перспективних носіїв інформації з підвищеною швидкістю та ефективністю порівняно з сучасними технологіями зберігання даних.