Il silicio rallenta le onde sismiche nel nucleo interno della Terra dove queste viaggiano molto lentamente. E’ quanto hanno scoperto i ricercatori del Centro internazionale di fisica teorica “Abdus Salam” (ICTP) di Trieste Zhi Li e Sandro Scandolo che in merito hanno pubblicato uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, che per primo considera il ruolo svolto dagli elementi leggeri come il silicio, pesante circa la metà del ferro, nel nucleo interno.
Uno studio, viene sottolineato dagli autori, possibile solo grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale. Gli scienziati hanno dimostrato che il silicio rallenta le onde sismiche influenzando profondamente l’ordine in cui gli atomi si dispongono nella lega ferrosa in condizioni di pressione e temperatura estreme. Secondo il loro studio, il silicio stabilizza la lega in una struttura cubica, anziché esagonale, il che spiegherebbe perché, appunto, le onde sismiche nel nucleo interno della Terra viaggiano molto lentamente.
Zhi Li e Sandro Scandolo hanno applicato metodi di intelligenza artificiale allo studio della struttura microscopica del nucleo interno della Terra. Situato a oltre 5.000 chilometri sotto la superficie terrestre, dove le temperature superano i 6.000 gradi Celsius e la pressione è più di tre milioni di volte superiore alla pressione atmosferica, il nucleo interno del pianeta non può essere esplorato direttamente e pure le indagini dirette non si sono mai spinte oltre i 15 km di profondità con varie perforazioni e le simulazioni numeriche sono fondamentali per accedere ai suoi segreti.
La maggior parte degli studi condotti finora si sono concentrati solo sul ferro puro, dimostrando che in condizioni così estreme questo cristallizza in una struttura esagonale. Lo studio, che ha richiesto ingenti risorse computazionali per addestrare gli algoritmi di intelligenza artificiale ed eseguire le simulazioni, è stato possibile grazie a un accesso speciale anticipato alla macchina Leonardo, struttura basata su GPU recentemente acquisita dal CINECA, garantito all’ICTP nel 2023, quando Leonardo era il quarto computer più veloce al mondo. Lo studio rientra tra i progetti finanziati dall’ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data and Quantum Computing, uno dei cinque centri nazionali italiani istituiti dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR).
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