Física mineral
Muchos de los estudios pioneros en física mineral involucraron explosiones o proyectiles que someten una muestra a un choque.
Mediante este método se han logrado presiones tan altas como cualquiera en la Tierra.
Los yunques se colocan típicamente en una gran prensa hidráulica.
La muestra se puede calentar a miles de grados.
Se utilizan varios métodos para alcanzar estas temperaturas y medirlas.
Los calentadores resistivos no han alcanzado temperaturas superiores a 1000 °C.
El calentamiento por láser se realiza en una celda de yunque de diamante con láser Nd: YAG o CO2 para alcanzar temperaturas superiores a 6000k.
Para deducir las propiedades de los minerales en la Tierra profunda, es necesario saber cómo varía su densidad con la presión y la temperatura .
Tal relación se llama ecuación de estado (EOS).
:[9][10] Esta relación se conoció como la ley de Birch.
Existen varios procedimientos experimentales diseñados para extraer información de cristales individuales y en polvo.
Utilizando técnicas numéricas de mecánica cuántica, es posible lograr predicciones muy precisas de las propiedades del cristal, incluida la estructura, la estabilidad termodinámica, las propiedades elásticas y las propiedades de transporte.
[15] Un hito en la historia de la física mineral fue la publicación de Density of the Earth por Erskine Williamson, un físico matemático, y Leason Adams, un experimentalista.
Trabajando en el Laboratorio de Geofísica en la Carnegie Institution de Washington, consideraron un problema que había desconcertado a los científicos durante mucho tiempo.
[16] Un estudiante suyo, Francis Birch, dirigió un programa para aplicar métodos de alta presión a la geofísica.
En 1952, publicó un artículo clásico, Elasticidad y constitución del interior de la Tierra, en el que estableció algunos hechos básicos: el manto es predominantemente silicatos; hay una transición de fase entre el manto superior e inferior asociada con una transición de fase; y el núcleo interno y externo son ambas aleaciones de hierro.
