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

Takto vyzeral „Amazon stredoveku“. Vedci našli pod morom technologický kolos starý vyše 600 rokov

Časopriestor roztrhá na kusy. Našli najničivejší vesmírny jav v histórii, doteraz bol len teóriou

Astronómovia ostali v nemom úžase. Hubblov teleskop odhalil záhadný objekt väčší než galaxia

Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet

Archeológovia prepísali dejiny Európy. Našli 3000 rokov stratené mesto, ktoré nemalo existovať
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Marian Kočner sa vo väzení takmer udusil. Zasahovali záchranári
PREMIUMĽudovít Ódor: EÚ chystá 28. režim. Firmy raz budú v celej Únii podnikať podľa jednotných pravidiel (ROZHOVOR)

Pokuta 1 300 eur a zákaz šoférovania na 5 rokov: Mnohí Slováci ignorujú dôležitú zimnú povinnosť

Slovenské mesto vyhlásilo 1. kalamitný stupeň. Vlaky meškajú 100 minút, cesty sú neprejazdné

Vieme, kedy dostaneš energopomoc za teplo, plyn aj elektrinu. Over si, či máš na ňu nárok
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Archeológovia prepísali dejiny Európy. Našli 3000 rokov stratené mesto, ktoré nemalo existovať
- Slováci sa dočkali. Markíza a JOJ sa od dnes vrátili na anténu, stačí obyčajná TV
- Marvel vracia do hry legendárne ikony. Avengers: Doomsday dostal novú ukážku
- Môžeš prísť o auto aj o vodičák na 2 roky. Polícia dostala prístroj, ktorým kontroluje Slovákov priamo na ceste
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Archeológovia prepísali dejiny Európy. Našli 3000 rokov stratené mesto, ktoré nemalo existovať
- Slováci sa dočkali. Markíza a JOJ sa od dnes vrátili na anténu, stačí obyčajná TV
- Môžeš prísť o auto aj o vodičák na 2 roky. Polícia dostala prístroj, ktorým kontroluje Slovákov priamo na ceste
- Satelitné snímky odhaľujú skazu vo Venezuele, viaceré budovy boli zrovnané so zemou
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Satelitné snímky odhaľujú skazu vo Venezuele, viaceré budovy boli zrovnané so zemou
- Je 5-krát rýchlejšia než zvuk. Nečakaný štát odhalil raketu, ktorá zničí čokoľvek vo vzdialenosti 1 500 km
- Slováci sa dočkali. Markíza a JOJ sa od dnes vrátili na anténu, stačí obyčajná TV
- Na ČSFD má hodnotenie 90 %. Diváci hovoria o najlepšom slovenskom filme posledných dekád
Netflix vyhráva bitku o Hollywood. Sen o novej superslužbe je opäť bližšie
Sever sa prehrial a padli rekordy. To, čo sa stalo v Nórsku, znepokojuje vedcov
Slovenský výrobca slnečných kolektorov ide proti prúdu. V čase krízy dokázal zarobiť viac
Predaj jazdeniek láme rekordy. Toto sa na slovenskom trhu s autami deje prvýkrát za 34 rokov
Umelá inteligencia Elona Muska čelí vážnym obvineniam. Vytvára nechutný a nelegálny obsah
BMW dosiahlo v USA mimoriadny úspech. Ťaží z veľkej výhody oproti konkurentom
Rozvoj veternej energetiky na Slovensku naráža na krutú realitu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Marian Kočner sa vo väzení takmer udusil. Zasahovali záchranári
PREMIUMĽudovít Ódor: EÚ chystá 28. režim. Firmy raz budú v celej Únii podnikať podľa jednotných pravidiel (ROZHOVOR)

Pokuta 1 300 eur a zákaz šoférovania na 5 rokov: Mnohí Slováci ignorujú dôležitú zimnú povinnosť

Slovenské mesto vyhlásilo 1. kalamitný stupeň. Vlaky meškajú 100 minút, cesty sú neprejazdné
