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

Experti prosia vedcov, aby boli opatrní. Stvorili „živého” robota, ktorý vyrába svoje kópie

Najosamelejšie miesto vo vesmíre je snom pre mimozemský život, kľúčom sú exo-mesiace

Dve dekády údajov sú veľmi zlé. Zem sa postupne stmieva a prehlbuje ekologickú katastrofu

Unikátny rozhovor: Čierne diery môžeme použiť ako mimozemské zbrane

Parazit malárie má v sebe raketový pohon. Vedci odhalili dokonalý mechanizmus prírody
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Trump dal Iránu 48-hodinové ultimátum. Ak sa neotvorí Hormuz, USA „vymažú z povrchu“ kľúčovú infraštruktúru

Dánsko rátalo s americkou inváziou: Armáda plánovala na obranu Grónska vyhodiť do vzduchu infraštruktúru

Tragický nález na západe Slovenska. Pri autobusovej stanici objavili ľudské telo

Putin pod paľbou kritiky vlastného spojenca: Prokremeľský propagandista skončil na psychiatrii

„Je to vstupenka do sveta top manažmentu,“ hovorí spolumajiteľka Slovacademy o titule, ktorý personalisti poznajú po celom svete
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- Ľudia budú platiť daň za každý spotrebovaný gigabajt. Vláda štátu chce schváliť poplatok za dáta
- Koniec legendy: Sony po takmer dvoch dekádach pochováva známu značku
- Akčná novinka neprestáva udivovať. Ľudia sa jej nevedia nabažiť, pozrieš si ju aj s dabingom
- Nebude to film, aký ľudia očakávajú. Duna 3 prinesie veľkolepý koniec aj zásadné zmeny
-
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- Ľudia budú platiť daň za každý spotrebovaný gigabajt. Vláda štátu chce schváliť poplatok za dáta
- Blízko Zeme objavili planétu, ktorú vedci nedokážu zaradiť. Smrdí ako hnilé vajce
- Zabudni na Prekliaty ostrov. DiCaprio ukázal najtemnejší film svojej kariéry
- Rusi čelia na fronte novému triku Ukrajiny. Bojujú proti dvom „nesmrteľným“ vojakom
-
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- Ľudia kupujú vysielačky, v Moskve vypli internet. Rusko sa pripravuje na najhoršie
- Ľudstvo urobilo pred 100 rokmi veľkú chybu. Najväčší problém dopravy nevyriešia ani elektromobily
- Z vesmíru prišiel signál, aký vedci ešte nikdy nevideli. Je čistý, neprirodzený a nevedia ho vysvetliť
- Známa jadrová elektráreň zlyhala. Chybná súčiastka spôsobila únik stoviek litrov kvapaliny do rieky
Koniec európskej dominancie. Čína prvýkrát porazila Úniu v automobilovom obchode
Krutá realita pre majiteľov. Elektromobily majú nevýhodu, o ktorej sa nehovorí
Veľká nádej pre milióny ľudí. Vedci našli v hadovi kľúč k efektívnej liečbe vážnej choroby
Rekordné predaje nestačili. Slávna automobilka narazila na nečakaný problém
Európa zažíva jadrovú renesanciu. V ďalšej krajine postavia prvý reaktor
Od investorov TikToku získa Trumpova administratíva miliardy dolárov
Tesla spustí výrobu AI čipov v rámci projektu Terafab
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Trump dal Iránu 48-hodinové ultimátum. Ak sa neotvorí Hormuz, USA „vymažú z povrchu“ kľúčovú infraštruktúru

Dánsko rátalo s americkou inváziou: Armáda plánovala na obranu Grónska vyhodiť do vzduchu infraštruktúru

Tragický nález na západe Slovenska. Pri autobusovej stanici objavili ľudské telo

Putin pod paľbou kritiky vlastného spojenca: Prokremeľský propagandista skončil na psychiatrii
