Nonostante le conoscenze che abbiamo sul campo magnetico o su fenomeni come i terremoti, l’interno della Terra resta ancora poco conosciuto. Per studiare come i metalli interagiscono alle fortissime pressioni presenti nel centro della Terra, gli scienziati spremono piccole particelle in laboratorio e le riscaldano, un procedimento non molto semplice.

Potrebbe dunque essere d’aiuto il rinnovato fascio di raggi X della European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble, che cercherà di scoprire cosa avviene nel nucleo del nostro pianeta. L’ESRF ha inaugurato il nuovo fascio di raggi ID24 pochi giorni fa, in vista degli esperimenti che verranno condotti in primavera. La sonda consentirà agli scienziati di individuare le pressioni e le temperature dei metalli, cercando di capire come si comportano nel centro della Terra, e studierà anche nuovi catalizzatori chimici e tecnologie delle batterie, oltre ad altre reazioni atomiche.

Un sincrotrone (come il Tevatron) è un tipo di acceleratore di particelle che può essere utilizzato in moltissime applicazioni: si può ad esempio sfruttare la radiazione elettromagnetica delle particelle accelerate per realizzare immagini scientifiche. Le sorgenti di luce del sincrotrone utilizzano una serie di campi magnetici per piegare questa radiazione in diverse lunghezze d'onda della luce.

All’ESRF, il fascio di raggi si dirama dall’anello di accelerazione per catturare le radiazioni delle particelle (di solito elettroni). Il nuovo fascio di raggi ID24 consentirà una rapidissima spettroscopia di assorbimento a raggi X. La tecnica consiste nello sparare un intenso fascio di raggi X su un campione e guardare come gli atomi dei diversi elementi all'interno del campione assorbono i raggi X. In pratica è una sonda attiva che monitora i suoi esperimenti.

Il fascio di raggi ha una serie di rivelatori al germanio che possono effettuare un milione di misurazioni al secondo. Gli scienziati, quindi, potrebbero prendere un piccolo campione di ferro, metterlo sotto il fascio di raggi, portarlo ad un temperatura di 10mila gradi e vedere cosa accade.

Questo potrebbe aiutarli a capire come si comporta il ferro a 1.500 miglia sotto la superficie terrestre, quali sono i punti di fusione di altri metalli presenti nel mantello e nel nucleo e a comprendere meglio il funzionamento della geodinamo, che crea il campo magnetico terrestre. Il fascio di raggi ID24 è il primo di otto nuove linee di fasci dell’ESRF, per un investimento di 180 milioni di euro.

Antonino Neri