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

Je to zvláštne a nedáva to zmysel. Vedci zistili šokujúcu vec o ročných obdobiach

ZAUJÍMAVÉ Prežila náraz do vody pri 660 km/h. Väčšiu raketu ako Sea Dragon dodnes nikto nepostavil

Astronómovia sú bez slov. Objavili sme „zakázanú” planétu, vo vesmíre nemá existovať

Nie životný štýl, ale doba ľadová. Vedci konečne zistili, prečo sa niektorí ľudia dožívajú 100+ rokov

Obludné hviezdy viac nie sú len teóriou, Webbov teleskop odhalil chaos na začiatku vesmíru
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Hádka skončila smrťou oboch rodičov. Tínedžerku previezli do nemocnice
PREMIUMSlováci majú šancu na vyššie penzie. Finančník Juraj Hrbatý vysvetľuje, čo im v tom môže pomôcť (ROZHOVOR)

Bomba v aute zlikvidovala vysokopostaveného ruského generála. Prstom ukazujú na Ukrajinu

Hrozí masívny pád trhov. Finančný stratég varuje pred hurikánom, ktorý má udrieť v roku 2026

Kritická situácia na 2 horských priechodoch: Na cestu padajú kamene
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- USA do dronu posadili AI a prišiel veľký šok. V kľúčovom teste zostrelila lietadlo
- Prežila náraz do vody pri 660 km/h. Väčšiu raketu ako Sea Dragon dodnes nikto nepostavil
- Netflix čakal hit, nestíha sa čudovať. Ľudia ignorujú film, ktorý mal byť magnetom mesiaca
- Inžinieri nechápu, Ukrajina čaká. Kým francúzska zbraň úspešne kosí Rusov, nemecký klenot zaostáva
- Milovali sme ich, potom sa modlili, nech skončia. 9 seriálov, ktoré nemali nikdy pokračovať
-
- Mnohí Slováci si ho ani nevšimli. Jeden z najlepších filmov roka 2024 ovládol obľúbenú službu
- Zálohovanie fliaš by mohlo skončiť. Vedci našli oveľa lepšie využitie plastov, ktoré pomôže ekonomike
- Japonci spustia „neobmedzený” zdroj energie. Z 1 gramu paliva jej vyrobí toľko, čo 8 ton ropy
- Temnú stránku Slováci ignorujú. Toto je dôvod, prečo je elektronika z Temu taká lacná
- USA do dronu posadili AI a prišiel veľký šok. V kľúčovom teste zostrelila lietadlo
-
- Zálohovanie fliaš by mohlo skončiť. Vedci našli oveľa lepšie využitie plastov, ktoré pomôže ekonomike
- Číňania opäť dokázali nemožné. Gigantickým vrtákom prerazili na jeden ťah už 10 km tunela
- Zatiaľ čo Európa míňa miliardy v USA, Švédi postavili stíhačku s motorom Volvo pre reálnu vojnu
- Energetický prevrat je na dosah: Európsky štát našiel masívne ložisko, je v ňom 43 miliónov ton vzácnej suroviny
- Ľudstvo má obrovský probém. Po celom svete mizne sladká voda, vedci už poznajú dôvod
Susedná krajina ide do vojny s EÚ. Odmieta uznať jadro ako „zelenú energiu“, chystá veľký zvrat
AKTUÁLNE: Ázijská mocnosť sa stáva spojencom EÚ v kľúčovej oblasti. Do výskumu nalejú 93 miliárd eur
Desí NATO aj spojencov Západu. Večný spojenec Ruska nasadí krutú zbraň a svet je v pozore
Od stolára k ikonickým postavám. Legendárny herec konečne dostane jedno z najvyšších ocenení
Čínska automobilka sa chystá zaplaviť Európu lacnými elektromobilmi. Spúšťa obrovskú ofenzívu
Európskemu štátu došla trpezlivosť. Apple musí zaplatiť ďalšiu mastnú pokutu
Veľké ambície, tvrdý pád. Japonská raketa nezvládla kľúčovú misiu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Hádka skončila smrťou oboch rodičov. Tínedžerku previezli do nemocnice
PREMIUMSlováci majú šancu na vyššie penzie. Finančník Juraj Hrbatý vysvetľuje, čo im v tom môže pomôcť (ROZHOVOR)

Bomba v aute zlikvidovala vysokopostaveného ruského generála. Prstom ukazujú na Ukrajinu

Hrozí masívny pád trhov. Finančný stratég varuje pred hurikánom, ktorý má udrieť v roku 2026
