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
Slnko má v našej slnečnej sústave zlé dvojča, skrýva sa a spôsobuje masové vymieranie
Trump odhalil obranný superštít. „Zlatá kupola“ bude nad celými USA a zastaví aj rakety z vesmíru
Jupiter skrýva šialené tajomstvo. Kedysi bol 2-krát väčší a mal hrozivú vlastnosť
Bežné počítače padnú do úzadia. Nvidia ukázala zariadenie budúcnosti s enormným výkonom
Čína má obrovský náskok pred Západom. Vytvorila systém, aký na Slovensku urgentne potrebujeme
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Denne ju prehliadaš v obchode: Lacná potravina podporuje chudnutie, regeneráciu a zdravie čriev
5 000 eur za nástup do práce: Firmy na Slovensku ponúkajú náborové bonusy ako z rozprávky
Petržalka reaguje na miliónový podvod: Audit za 300-tisíc eur a výmena vedenia
Predčasné dôchodky: Od júla 2025 budú vyššie, takéto sú podmienky
„Budete ma musieť strpieť“: Fico prehovoril o svojom politickom konci
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Pohoršila svet, ročne „vyrobí“ desaťtisíce detí. Takto funguje mrazivá továreň na ľudí
- Slnko má v našej slnečnej sústave zlé dvojča, skrýva sa a spôsobuje masové vymieranie
- Mohla to byť akčná bomba. Rozlúčka s Mission Impossible paradoxne dopláca na svoju najsilnejšiu zbraň
- Schwarzenegger sa vracia v plnej paráde. V novinke bozkáva hviezdu Matrixu a zastavuje 3. svetovú vojnu
- Netflix boduje. Pridal najväčšie sci-fi posledných rokov, niektorých ale čaká sklamanie
-
- Pohoršila svet, ročne „vyrobí“ desaťtisíce detí. Takto funguje mrazivá továreň na ľudí
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Schwarzenegger sa vracia v plnej paráde. V novinke bozkáva hviezdu Matrixu a zastavuje 3. svetovú vojnu
- Netflix boduje. Pridal najväčšie sci-fi posledných rokov, niektorých ale čaká sklamanie
- Čína vysmiala celý Západ. Prelomovou metódou vyťaží 100 % vzácneho materiálu za 40 minút
-
- Je 5-krát rýchlejšia než zvuk. Nečakaný štát odhalil raketu, ktorá zničí čokoľvek vo vzdialenosti 1 500 km
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Christopher Nolan natočí najväčší film všetkých čias. Urobil vec, ktorej sa doteraz všetci báli
- Nemci urobili prevratný experiment: Ľudské bunky vystavili desaťnásobne silnejšiemu 5G, toto sa s nimi stalo
- V kľúčovom teste všetkých zarazili. Večný spojenec Ruska ukázal nový zbraňový systém
Vedci odhalili baktériu, ktorá požiera nemocničné plasty. Je smrteľná a odolná
Zisk Lenova sa prepadol o 64 %. Tržby však prekvapivo rástli
Slovnaft dostane ropu z Kaspiku. Pomôže to aj cenám pohonných hmôt
Lietajúci pomocníci šetria čas aj peniaze. Energetici v Lemešanoch si ich nevedia vynachváliť
Egejské more sa zatriaslo. Silné zemetrasenie zasiahlo Krétu aj Santorini
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Denne ju prehliadaš v obchode: Lacná potravina podporuje chudnutie, regeneráciu a zdravie čriev
5 000 eur za nástup do práce: Firmy na Slovensku ponúkajú náborové bonusy ako z rozprávky
Petržalka reaguje na miliónový podvod: Audit za 300-tisíc eur a výmena vedenia
Predčasné dôchodky: Od júla 2025 budú vyššie, takéto sú podmienky
„Budete ma musieť strpieť“: Fico prehovoril o svojom politickom konci
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené