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
Životodarná látka šokovala vedcov. Vo vesmíre vznikla oveľa skôr, než sa predpokladalo
Chystá sa kľúčový test. Virgin Galactic už stavia lietadlo, ktoré otvorí vesmír bežným ľuďom
Nič podobné tu ešte nebolo. Vedci dali myšiam mamutie gény, výsledok ich nechal bez slov
Milióny rokov čakali na objavenie. Tieto „superbaktérie“ majú schopnosti, ktoré zmenia medicínu
Mozog muža sa premenil na sklo. Vedci objavili historicky prvý prípad kuriózneho procesu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Neodhalí ich žiaden radar. Nové čínske zbrane budú nezničiteľné vďaka 3 000 rokov starej technike
Krabička by mala stáť takmer 10 eur. EÚ chce zjednotiť dane, Slováci to pocítia najviac
„Kto nemá peniaze, môže zaplatiť aj zajtra.“ V Bratislave otvorili novú focacceriu Focca & Giba
Fico bol na samite za ďalšiu podporu Ukrajiny. 26 krajín súhlasí, Orbán jediný s vetom
AKTUÁLNE: Zomrela „legenda českej dychovky“. Preslávil sa aj ako herec či moderátor
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- EÚ zlomila palicu nad fosílnymi palivami. V Afrike bude „dolovať“ čistú energiu za miliardy eur
- Pohon budúcnosti dostal facku. V Poľsku sa naraz pokazilo 25 autobusov, postihla ich záhadná porucha
- Svet je na pokraji katastrofy. 10 000 jadrových zbraní je pripravených zaútočiť, vo veľkom zbrojí Ázia
- Honda zaskočila svet. Prehliadaný pohon je teraz o 92 % výkonnejší a stojí o 50 % menej
- Životodarná látka šokovala vedcov. Vo vesmíre vznikla oveľa skôr, než sa predpokladalo
-
- Pohon budúcnosti dostal facku. V Poľsku sa naraz pokazilo 25 autobusov, postihla ich záhadná porucha
- EÚ zlomila palicu nad fosílnymi palivami. V Afrike bude „dolovať“ čistú energiu za miliardy eur
- Muska dobieha nebezpečný konkurent. Do vesmíru mieri jeho raketa, je lepšia než Falcon 9
- Dosiahne rýchlosť 6 000 km/h. Európska mocnosť vyvíja vesmírne lietadlo aj na vojenské účely
- Svet je na pokraji katastrofy. 10 000 jadrových zbraní je pripravených zaútočiť, vo veľkom zbrojí Ázia
-
- Astrofyzici ostali šokovaní. Zachytili rádiový signál, ktorý k nám dorazil z extrémnej vzdialenosti
- Pohon budúcnosti dostal facku. V Poľsku sa naraz pokazilo 25 autobusov, postihla ich záhadná porucha
- Dosiahne rýchlosť 6 000 km/h. Európska mocnosť vyvíja vesmírne lietadlo aj na vojenské účely
- John Wick je späť. Jeden z najočakávanejších akčných filmov roka dostal ukážku
- Na USA sa spoliehať nemusíme. Európa je vyzbrojená desivými zbraňami, exceluje aj Slovensko
Zlato nečakane zaznamenalo pokles. Investori čakajú na ďalší vývoj
Štátne dlhopisy zmizli za pár dní. Slováci ich vykúpili za 500 miliónov eur
Historický moment pre TSMC. Investujú miliardy do výroby čipov v USA
Prvá misia Švédska v NATO. Osem stíhačiek Gripen mieri do susednej krajiny
Ďalší automobilový gigant bude vyrábať viac áut v USA. Podporuje tým Trumpovu víziu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Neodhalí ich žiaden radar. Nové čínske zbrane budú nezničiteľné vďaka 3 000 rokov starej technike
Krabička by mala stáť takmer 10 eur. EÚ chce zjednotiť dane, Slováci to pocítia najviac
„Kto nemá peniaze, môže zaplatiť aj zajtra.“ V Bratislave otvorili novú focacceriu Focca & Giba
Fico bol na samite za ďalšiu podporu Ukrajiny. 26 krajín súhlasí, Orbán jediný s vetom
AKTUÁLNE: Zomrela „legenda českej dychovky“. Preslávil sa aj ako herec či moderátor
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené