Fenomenálny vedecký úspech: Dokázali syntetizovať materiál, ktorý tvorí jadro Zeme
Vedcom sa prostredníctvom špeciálnej „pece“ podarilo úspešne „vykovať“ železo do podoby, v ktorej sa s najväčšou pravdepodobnosťou nachádza hlboko vo vnútri Zeme.
Technika použitá v žurnále Physical Review Letters podľa výskumníkov predstavuje vynikajúcu príležitosť na pochopenie extrémnych podmienok, ktoré panujú v strede našej planéty. Na tému upozornil ScienceAlert.
Jedinečný experiment priniesol jedinečný výsledok
V snahe pochopiť jadro našej planéty narážame na zásadný problém. Tu na povrchu je podmienky, ktoré panujú vo vnútri planéty, len veľmi ťažké reprodukovať. Napriek mnohým obmedzeniam však máme k dispozícii technológie, ktoré aspoň na veľmi krátky čas umožnia vytvoriť extrémne vysoký tlak a teplotu.
Jedným z týchto zariadení je tzv. „DAC“ (diamond anvil cell), ktoré pred pár rokmi zohralo aj dôležitú úlohu v novej teórii o vode na Zemi. Podľa nej voda nachádzajú sa na povrchu našej planéty pochádza z medzihviezdnej organickej hmoty.
DAC je v podstate zariadenie, ktoré sa využíva pri rôznych experimentoch na stlačenie malého (submilimetrového) kusu materiálu. Ide teda o zariadenie, v ktorom je kus hmoty vystavený vysokému tlaku medzi diamantovými nadstavcami.
DAC sa často používa na reprodukciu tlaku, aký existujú hlboko vo vnútri našej planéty a na syntetizovanie materiálov a fáz, ktoré nie sú pozorované za normálnych okolitých podmienok.
Tlak a teplota železného jadra dosahujú rádovo 150 – 350 GPa a zhruba 3000 °C. Pri týchto podmienkach sa podľa vedcov železo dostáva do fázy, ktorá sa nazýva hexaferrum alebo epsilon železo ϵ-Fe. Železo je v tejto fáze stabilné iba pri extrémne vysokom tlaku.
Práve preto sa vedci domnievajú, že železo sa v zemskom jadre nachádza v tejto podobe, pričom skúmanie tohto materiálu by malo pomôcť odhaliť niektoré doposiaľ nepochopené odchýlky v jeho štruktúre.
Čo priniesla nová štúdia?
Aj preto sa výskumníci v novej štúdii pokúsili dostať železo do fázy ϵ-Fe. Výzva spočívala v procese transformácie fázy železa pri bežnom atmosférickom tlaku. Táto fáza je známa ako ferit alebo alfa-železo (intersticiálny tuhý roztok uhlíka v železe alfa s kubicky priestorovo centrovanou kryštálovou sústavou).
Ide o náročný úkon, ktorý si vyžaduje zmenu štruktúry železa, kedy sa prechádza z jednej kryštalickej fázy do druhej.

Zvyčajne keď vedci ferit vystavia vysokému tlaku, rozpadne sa na drobné kryštály, ktoré nie sú vhodné na podrobnú analýzu, čo v podstate zmarí naše možnosti študovať „jadro planéty“. V novej štúdii k tejto problematike pristúpili iným spôsobom.
Kryštály feritu najskôr umiestnili do DAC, kde ich vystavili tlaku 7 GPa a teplote 530 °C. Týmto spôsobom vytvorili prechodnú fázu železa nazývajúcu austenit, čo je intersticiálny tuhý roztok uhlíka v železe γ (gama). Austenit má inú štruktúru ako ferit a kryštály austenitu, ktoré odborníci vytvorili sa omnoho ľahšie zmenili na fázu hexaferrum pri tlaku 15 až 33 GPa.

Spavá sa rovnako, ako jadro planéty
Následne na analýzu a skúmanie vlastností takto vytvoreného ϵ-Fe použili Európske zariadenie pre synchrotrónové žiarenie (ESRF), pričom sa ukázalo, že elasticita ϵ-Fe je smerovo závislá, čo znamená, že akustické vlny sa šíria rýchlejšie pozdĺž jednej konkrétnej osi.
Táto anizotropia pretrváva aj pri zmenách tlaku, čo podľa vedcov znamená, že rovnakým spôsobom sa ϵ-Fe správa aj vo vnútri planéty a to až pri tlaku 360 GPa. Uvedené je v súlade s pozorovania, ako seizmické vlny cestujú skrz našu planétu. Štúdia tak prináša novú možnosť, ako skúmať jadro našej planéty.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Čudný vesmírny „arašid“ tancuje divoký valčík. Sonda NASA na ňom objavila stopy dávnej vody

Ľudstvo potichu ničí oveľa horšia kríza než klíma či vojny. Môže ukončiť našu civilizáciu

Horúčavy spustili nečakanú chemickú reakciu. Príroda sa „sprisahala“ proti ľuďom

Z jedinej bunky 170 miliárd: Vedci odhalili geniálne jednoduchý kód, ktorý stavia náš mozog

Čínsky vesmírny drak vypustil ďalší záhadný objekt, jeho účel ostáva neznámou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Rock pod Kameňom odhalil posledné mená. Prichádza finále, ktoré potiahne návštevníkov až do nedele

Zabudni na hodiny vo fitku: Vedci zistili, že na dlhovekosť stačí 90-minútová kombinácia cvičenia týždenne

Najsilnejší moment v histórii Hip Hop Žije: Zosnulý Osťo „vystúpil“ na pódiu, jeho odkaz rozplakal celý festival

Trump vyťahuje najťažší kaliber, hrozí 100 % clami. EÚ bude reagovať rýchlo, hlási Európska komisia

Trump prezradil, čoho sa obáva najviac. Za každú cenu sa chce vyhnúť spojeniu s menom, ktoré je synonymom pre totálny krach
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Balkóny Slovákov sa menia na technické bojisko. Jedna chyba môže skončiť drahým sporom
- Slovensko má na dosah energiu lepšiu ako slnko a vietor. Expert vysvetlil, prečo ju neťažíme
- Program na večer je jasný. Na Netflix práve dorazila hviezdne obsadená novinka
- Zajtra štartuje najočakávanejší seriál leta. Videli sme ho, už prvá časť je brutálna
- VIDEO: 17 rokov ho nevedeli dokončiť. Nový akčný film sa ukázal a udivuje hneď v dvoch smeroch
-
- Balkóny Slovákov sa menia na technické bojisko. Jedna chyba môže skončiť drahým sporom
- Zajtra štartuje najočakávanejší seriál leta. Videli sme ho, už prvá časť je brutálna
- Jeden z najlepších akčných seriálov súčasnosti hlási návrat. Dorazí ešte tento rok aj s hlavnou hviezdou
- Slovensko má na dosah energiu lepšiu ako slnko a vietor. Expert vysvetlil, prečo ju neťažíme
- Program na večer je jasný. Na Netflix práve dorazila hviezdne obsadená novinka
-
- Zajtra štartuje najočakávanejší seriál leta. Videli sme ho, už prvá časť je brutálna
- Balkóny Slovákov sa menia na technické bojisko. Jedna chyba môže skončiť drahým sporom
- Číňania stvorili 140-tonové monštrum, obrovskú batériu vymenia za 4 minúty
- Slováci nechápu fyziku v elektromobiloch. Batérie s vysokým dojazdom sú paradoxnou nevýhodou
- Filmový sviatok je tu. Najväčšie sci-fi 2025 pribudlo online aj s dabingom, ponúka ho jediná služba
Poľsko masívne posilní dovoz plynu. Chystá niečo, čo pomôže celej strednej Európe
Slováci si rýchlo zvykli na nový spôsob platenia. Štátne platby prekonali 5 miliónov eur
Volkswagen chystá drastické škrty. Prácu môže stratiť až 100-tisíc ľudí
Európania začali stavať ľadoborec pre USA. Posilní ich vplyv v severskej oblasti
Rusko môže zastaviť export ďalšieho paliva. Na rad sa po benzíne dostáva aj nafta
AI mení bankovníctvo rýchlejšie, než sa čakalo. Veľká banka chystá odchod tisícov zamestnancov
Ruský export ropných produktov sa prepadol. Doplatil na útoky aj stratu európskeho trhu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Rock pod Kameňom odhalil posledné mená. Prichádza finále, ktoré potiahne návštevníkov až do nedele

Zabudni na hodiny vo fitku: Vedci zistili, že na dlhovekosť stačí 90-minútová kombinácia cvičenia týždenne

Najsilnejší moment v histórii Hip Hop Žije: Zosnulý Osťo „vystúpil“ na pódiu, jeho odkaz rozplakal celý festival

Trump vyťahuje najťažší kaliber, hrozí 100 % clami. EÚ bude reagovať rýchlo, hlási Európska komisia
