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
Astrofyzici vyvracajú desaťročia uznávanú teóriu. Vesmír sa mohol formovať úplne inak, než si mysleli
Takto funguje prelomová elektronická koža. Vedci ju chcú nasadiť na ľuďoch aj robotoch
Stačí mu štart z letiska. Nový bezpilotný raketoplán takto loví špionážne satelity priamo na orbite
Rakovina, ktorej sa obáva každý Slovák, má prekvapivý „liek“. Nájdeš ho v chladničke
Astronómovia čelia objavu, ktorý mení všetko. Nové merania naznačujú, že vesmír sa riadi úplne inými zákonmi
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Majitelia ich nikdy nechcú predať. TOP 6 nezničiteľných áut, ktoré Slovákom vydržia desaťročia
Putin sľúbil Američanom, že ukončí vojnu. Výmenou žiada úplnú kontrolu nad tromi oblasťami
Pokuta od 200 do 3 000 eur za bežné aktivity. Európa začne tvrdšie trestať turistov (PREHĽAD)
8 z 10 najpreplnenejších pláží sveta je v Európe. Tieto miesta ti môžu pokaziť dovolenku (REBRÍČEK)
Za prechod zaplatíš 5 eur. Európska krajina sa búri proti influencerom a fotografom
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Len deň po štarte GPT-5 prichádza nečakaný krok od OpenAI. Rozhodnutie zaskočilo aj verných fanúšikov
- Neviditeľný útočník na vodnej hladine. Revolučný dron s rýchlosťou 200 km/h je novou nočnou morou námorníkov
- Pre profíkov aj hobby športovcov: Toto je TOP 8 smart hodiniek na trhu
- Na Slovensku odštartoval nový operátor. Sľubuje neobmedzené dáta aj balík len za 2 eurá
- Stačí mu štart z letiska. Nový bezpilotný raketoplán takto loví špionážne satelity priamo na orbite
-
- Neviditeľný útočník na vodnej hladine. Revolučný dron s rýchlosťou 200 km/h je novou nočnou morou námorníkov
- Pre profíkov aj hobby športovcov: Toto je TOP 8 smart hodiniek na trhu
- Len deň po štarte GPT-5 prichádza nečakaný krok od OpenAI. Rozhodnutie zaskočilo aj verných fanúšikov
- Na Slovensku odštartoval nový operátor. Sľubuje neobmedzené dáta aj balík len za 2 eurá
- Vedci otvorili strom a ostali bez slov. Skrýval nový svet, ktorý roky tajne ovplyvňuje klímu
-
- Dostali „nôž do chrbta“. Ukrajina v ruských dronoch našla techniku z krajiny, ktorú by nikto nečakal
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- Toto sú najväčší „žrúti” elektrickej energie aj slovenských domácností. Víťaz ťa prekvapí
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Číňania vykopali 2000-ročné meče a ostali v šoku. Majú v rukách ultimátne vojenské vylepšenie
Fico varuje pred skokovým zdražením plynu, tepla aj elektriny. Tvrdí, že má plán, ako to zastaviť
Nagasaki sa ponorilo do ticha. Prešlo 80 rokov od okamihu, ktorý zmenil dejiny
Taliansko sa púšťa do boja so spaľovákmi. Ponúkne rekordné príspevky na elektromobily
Hranica sa mení na obrovské pódium. KĽDR pripravuje návrat hlasnej psychologickej vojny
ESET a Europol spúšťajú nový program. Má zmeniť boj proti kyberzločinu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP