Banbrytande simulering avslöjar kärnans hemligheter och banar väg för framtida teknologier

StockholmEn ny simuleringsmetod ger forskare en bättre förståelse av vad som sker i Jordens kärna. Metoden, som har utvecklats av forskare vid Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Sandia National Laboratories och den franska kommissionen för alternativa energikällor och atomenergi, förklarar hur Jordens magnetfält skapas. Utöver geofysik kan denna metod också bidra till utvecklingen av framtida teknologier som hjärnliknande datorsystem och förbättrad datalagring.

Denna metod kombinerar molekylär- och spindynamik för att hjälpa forskare förstå hur järnatomer och deras magnetiska egenskaper beter sig under extrema förhållanden. Seismiska studier visar att Jordens kärna kan innehålla andra grundämnen än järn. Dessa andra grundämnen, som tidigare var svåra att modellera exakt, skulle kunna förklara vissa ovanliga aspekter av Jordens magnetiska beteende.

• Förbättrad förståelse för hur Jordens magnetfält skapas
• Möjliga insikter om ämnen som finns i Jordens kärna
• Användning inom energieffektiv datorteknik och datalagring

Metoden är imponerande eftersom den kan återskapa de högt tryck- och temperaturförhållandena i jordens kärna, som tidigare varit svåra att uppnå i simuleringar. Studien använder maskininlärning för att exakt simulera hur miljontals järnatomer interagerar med varandra. Dessa digitala modeller ger insikter i hur material kan uppföra sig under dessa intensiva förhållanden. Simuleringarna indikerar möjlig stabilisering av en järnfas kallad kubisk rymdcentrerad (bcc) fas, vilket kan vara viktigt för geodynamoprocessen. Även om denna fas ännu inte observerats i experiment under sådana förhållanden, öppnar dess teoretiska närvaro upp för intressanta möjligheter.

Läs också:

3 februari 2025 · 01:32

Förhistorisk blyförorening avslöjar samhällsförändringar i Antikens Grekland och romersk tid.

Simuleringstekniken kan omvandla hur vi konstruerar datasystem som efterliknar den mänskliga hjärnan men som är mer effektiva. Dessa system, till skillnad från traditionell AI, utnyttjar spinbaserade metoder liknande de i jordens kärna för att hantera data snabbt och energieffektivt. Detta kan påskynda utvecklingen av AI-hårdvara och förbättra datalagring, vilket kan bli snabbare än dagens teknologier.

Denna simuleringsmetod ger oss en bättre förståelse för hur jordens kärna fungerar och bidrar till att utveckla ny, mer effektiv teknik för databehandling och lagring.