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
Severná Kórea sa chváli novou „superzbraňou“. Podľa Západu by v boji nevydržala ani deň
Zničí aj bohaté krajiny. Klimatické zmeny rozložia svetovú ekonomiku, varujú vedci
Supervulkán, pandémia či vojna s robotmi. Vedci prišli s mrazivou predpoveďou
Európa postaví 91 km dlhý urýchľovač častíc za 15 miliárd eur. Farmári varujú pred katastrofou
PRELOM: Vedci zrýchlili kvantové merania o rekordných 90 % bez straty presnosti
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Za 4 300 eur máš 2-izbový byt: Štát rozpredáva nepotrebný majetok za „rozprávkovú“ cenu
Slovenskí podnikatelia prídu o dôležitú finančnú výhodu: Komisia schválila obmedzenie odpočtu DPH
Omladla o 5 rokov: Lekárka vsadila na „molekuly budúcnosti“ a odhalila najlacnejší hack na dlhovekosť
MIMORIADNE Šokujúci incident v Nitre: Školák hrozil spolužiakom zbraňou, je v rukách polície
Pod Karpatmi vytvoril kúsok Talianska: Cesto na pizzu kysne 48 hodín. V Bratislave sme boli otrokmi obrovského nájomného
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Rusi skúšajú zákernú taktiku so Šahídmi. Na Ukrajincov vypustili dron s drevenou hlavicou
- Severná Kórea sa chváli novou „superzbraňou“. Podľa Západu by v boji nevydržala ani deň
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Štát všetkých zaskočil: Tisíce Slovákov nepotrebujú PZP (PREHĽAD)
- Najväčšia televízna udalosť roka prichádza. The Last of Us prinesie krvavú vojnu aj veľké zmeny
-
- Európa sa vráti 20 000 rokov späť v čase, katastrofu už nemožno zastaviť
- Štát všetkých zaskočil: Tisíce Slovákov nepotrebujú PZP (PREHĽAD)
- Sotva prežijú 100-tisíc km. Toto je rebríček najporuchovejších áut, ktoré obľubujú aj Slováci
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Európania úplne prestali kupovať Teslu. Muska nespasilo ani jeho eso z rukáva
-
- Štát všetkých zaskočil: Tisíce Slovákov nepotrebujú PZP (PREHĽAD)
- Európa sa vráti 20 000 rokov späť v čase, katastrofu už nemožno zastaviť
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Sotva prežijú 100-tisíc km. Toto je rebríček najporuchovejších áut, ktoré obľubujú aj Slováci
- Pokorili hranice vedy. Nový motor nepotrebuje žiadne palivo, využíva nepochopenú vlastnosť fyziky
Slovensko zvládlo drahé energie lepšie ako Česko. Problémom ostáva postoj Bruselu
Sociálnu sieť TikTok chce odkúpiť nečakaný technologický gigant
Clá na dovoz z Európy môžu mať pre nás dôsledky. Slovensku hrozia obrovské straty
Prekvapivé zistenie vedcov. Nie všetky bunky reagujú na stres rovnako
Trumpove clá vyvolali neistotu na svetových trhoch. Táto komodita trhá rekordy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Za 4 300 eur máš 2-izbový byt: Štát rozpredáva nepotrebný majetok za „rozprávkovú“ cenu
Slovenskí podnikatelia prídu o dôležitú finančnú výhodu: Komisia schválila obmedzenie odpočtu DPH
Omladla o 5 rokov: Lekárka vsadila na „molekuly budúcnosti“ a odhalila najlacnejší hack na dlhovekosť
MIMORIADNE Šokujúci incident v Nitre: Školák hrozil spolužiakom zbraňou, je v rukách polície
Pod Karpatmi vytvoril kúsok Talianska: Cesto na pizzu kysne 48 hodín. V Bratislave sme boli otrokmi obrovského nájomného
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené