Новый алгоритм, позволяющий быстро просчитывать кристаллическую структуру материалов при высоких температурах и давлениях, в том числе при тех, которые характерны для ядра Земли, разработали российские химики, 1 ноября сообщила пресс-служба Сколтеха.

«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», — приводит слова профессора Артема Оганова пресс-служба Сколтеха.

По словам ученых, эта информация в сочетании с сейсмологическими данными позволяет оценить температурное распределение в мантии.

Оганов и коллеги провели исследование при помощи новой версии алгоритма USPEX. Этот алгоритм был создан в 2006 году для быстрых вычислений свойств кристаллов в разных условиях, используя лишь их химическую формулу и назначение элементов. Спустя время научные сотрудники улучшили алгоритм, «научив» его работать без заданного состава, а также ускорив его за счет использования нейросетевых технологий.

Отмечается, что недавно ученые смогли разработать усовершенствованную версию алгоритма — T-USPEX, которая способна определять структуру кристаллов не только при высоких давлениях и температурах, но и при нагреве материи до очень высоких температур, в том числе характерных для пород нижних слоев мантии и ядра Земли.

Оганов пояснил, что в прошлом подобные расчеты не велись, потому что тепловые колебания атомов предполагают огромное количество возможных конфигураций их взаимного расположения, что резко усложняло вычисления или вынуждало ученых значительно снизить точность расчетов. Метод, разработанный российскими учеными, позволяет обойти эти проблемы.