Dans les profondeurs de la Terre, où les pressions et les températures sont extrêmes, le fer est soumis à d’immenses contraintes. Les scientifiques se demandent depuis longtemps comment le fer se comporte dans ces conditions, car il constitue un élément clé de l'intérieur de la Terre et joue un rôle crucial dans de nombreux processus géologiques.

Pour mieux comprendre le comportement du fer sous des contraintes extrêmes, des chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley ont recréé les conditions trouvées au plus profond de la Terre en laboratoire à l’aide d’une cellule à enclume en diamant. Cet appareil permet d’appliquer d’immenses pressions, simulant celles trouvées à des milliers de kilomètres sous la surface.

L’équipe a soumis des échantillons de fer à des pressions allant jusqu’à 2,5 millions de fois la pression atmosphérique, soit à peu près la pression au centre de la Terre. Dans ces conditions extrêmes, ils ont observé que le fer subit une série de transformations structurelles.

À des pressions plus basses, les atomes de fer sont disposés dans une structure cubique centrée sur le corps, qui est la structure la plus courante pour le fer. Cependant, à mesure que la pression augmente, les atomes de fer se transforment progressivement en une structure hexagonale compacte. Ce changement de structure est dû à l’efficacité accrue du compactage des atomes sous haute pression.

Les chercheurs ont également découvert que les échantillons de fer deviennent plus résistants sous haute pression. Il s’agit d’une découverte importante, car elle suggère que le fer pourrait être capable de résister aux contraintes extrêmes rencontrées à l’intérieur de la Terre. La résistance accrue du fer sous haute pression pourrait également affecter le comportement d’autres matériaux à l’intérieur de la Terre, influençant potentiellement les processus géologiques.

L'étude, publiée dans la revue Nature Communications, fournit de nouvelles informations sur le comportement du fer sous un stress extrême et nous aide à mieux comprendre les conditions et les processus à l'intérieur de la Terre.