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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneTechnika 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

Vedci našli najmladší svet vo vesmíre. Planéta nemá ani milión rokov a je obrovská

NASA hlási náraz storočia: Mesiac zasiahol veľký asteroid, vznikol masívny kráter

Vedci hlásia prelomový objav: Palivo vedia vyrobiť priamo z atmosféry Marsu

Briti povolili zapojenie solárneho panela priamo do zásuvky. Na Slovensku narazíme na pravidlá

Nemci postavia na mieste jadrovej elektrárne gigantickú batériu. Nahradí uhlie aj plyn
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

AKTUÁLNE: Diaľnica D1 smerom na Trnavu je úplne uzavretá: Hrozné zdržanie, polícia odkláňa dopravu
PREMIUMEXKLUZÍVNE Odišiel z Facebooku, prvý startup predal Twitteru, druhý firme Lovable: „Na Slovensku by som nepodnikal,“ tvrdí Tomáš Halgaš

Jaan Roose chce prekonať svetový rekord v Bratislave. Čaká ho 12 hodín chôdze po lane nad Dunajom

Slováci zakladajú jeden typ firmy rekordným tempom. Analytik za tým vidí aj snahu uniknúť vyšším odvodom

AKTUÁLNE: Fico pre chorobu zrušil účasť na samite na Ukrajine, tvrdí The Kyiv Independent
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Po 10 rokoch sa vrátili a trafili ropu. OMV potvrdilo nález nového ložiska s obrovskými zásobami
- Nový akčný film valcuje internet. Porazil Star Wars aj veľký hit Netflixu
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Netflix do ponuky zaradil oscarový klenot
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
-
- Toto nečakali. Ukrajinská taktika prestala fungovať, Rusko zrýchlilo útočné drony až na 500 km/h
- Taiwan dostal varovný signál. Čína sa pripravuje na vojnový režim, schválila šokujúci zákon
- Namiesto nafty jadro, namiesto kanóna delo. Čína pracuje na 60-tonovom tanku budúcnosti
- Rusi prišli o svoju najväčšiu výhodu. Ukrajina už vie zostreľovať problémové zbrane
- Rusko našlo ďalší zdroj pre výrobu Šáhidov. Nevyspytateľný štát mu poslal 46 ton tovaru
-
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Toto nečakali. Ukrajinská taktika prestala fungovať, Rusko zrýchlilo útočné drony až na 500 km/h
- Taiwan dostal varovný signál. Čína sa pripravuje na vojnový režim, schválila šokujúci zákon
- Rusi prišli o svoju najväčšiu výhodu. Ukrajina už vie zostreľovať problémové zbrane
- Namiesto nafty jadro, namiesto kanóna delo. Čína pracuje na 60-tonovom tanku budúcnosti
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

AKTUÁLNE: Diaľnica D1 smerom na Trnavu je úplne uzavretá: Hrozné zdržanie, polícia odkláňa dopravu
PREMIUMEXKLUZÍVNE Odišiel z Facebooku, prvý startup predal Twitteru, druhý firme Lovable: „Na Slovensku by som nepodnikal,“ tvrdí Tomáš Halgaš

Jaan Roose chce prekonať svetový rekord v Bratislave. Čaká ho 12 hodín chôdze po lane nad Dunajom

Slováci zakladajú jeden typ firmy rekordným tempom. Analytik za tým vidí aj snahu uniknúť vyšším odvodom
