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

Nepotrebuje káble a príde už v roku 2026. Google poskytne internet s rýchlosťou svetla

Mosty do iných vesmírov, či holografická realita. TOP 8 šialených hypotéz, ktoré môžu prepísať fyziku vesmíru

Bližšie k rýchlosti svetla sme nikdy neboli. Cesta na Mars sa skráti na 39 dní, hlási revolučný motor NASA

Japonci zachránili planétu. Našli 450 °C riešenie na plastový odpad, premenia ho na neuveriteľnú vec

Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensko sa valí extrémny mráz, sneh a –20 °C. Január bude rekordne studený (PREDPOVEĎ)
PREMIUMDo čoho investovať v roku 2026? Najviac sa oplatí využiť trhové výkyvy, prichádza rok veľkých krokov (ROZHOVOR)

Odborník varuje: Stačí jedno politické rozhodnutie a realitný trh môže stratiť stabilitu

Tvoja reč prezrádza viac, než si myslíš. Nenápadné vzorce sú spojené s poruchami osobnosti, odhalili vedci

Slováci sa musia pripraviť. Prísnejšie pravidlá PN prichádzajú už o pár dní
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Už 45 týždňov sa ho ľudia nevedia nabažiť. Akčný film 2025 ohúril aj Slovákov a naďalej udivuje
- Fotovoltiku na Slovensku môže čoskoro postihnuť kríza. Vyspelé Švédsko ukazuje prečo
- Slováci si ničia televízor a ani o tom nevedia. Týchto 10 nastavení a zlozvykov mu skracuje životnosť
- Slováci môžu ušetriť stovky eur na kúrení. Našli sme dokonalé riešenie na vysoké ceny energií
- Bližšie k rýchlosti svetla sme nikdy neboli. Cesta na Mars sa skráti na 39 dní, hlási revolučný motor NASA
-
- Slováci si ničia televízor a ani o tom nevedia. Týchto 10 nastavení a zlozvykov mu skracuje životnosť
- Už 45 týždňov sa ho ľudia nevedia nabažiť. Akčný film 2025 ohúril aj Slovákov a naďalej udivuje
- Bližšie k rýchlosti svetla sme nikdy neboli. Cesta na Mars sa skráti na 39 dní, hlási revolučný motor NASA
- Pripravte si vreckovky, odkazujú tvorcovia Stranger Things. Odhalili detaily posledných epizód
- Najočakávanejší film 2026 pobúril historikov. Nolanove helmy vraj pripomínajú Batmana
-
- Európska únia opäť zaťala do živého. Chystá návrh, ktorý prinúti časť ľudí kupovať len elektromobily
- USA do dronu posadili AI a prišiel veľký šok. V kľúčovom teste zostrelila lietadlo
- Ukrajina bola varovaním. Susedná krajina chce vlastný HIMARS, vyrobí ho najväčšia zbrojovka sveta
- Netflix čakal hit, nestíha sa čudovať. Ľudia ignorujú film, ktorý mal byť magnetom mesiaca
- Najočakávanejší film 2026 pobúril historikov. Nolanove helmy vraj pripomínajú Batmana
Ukrajina zasiahla dôležitý energetický objekt Rusov. Využila moderné západné technológie
Zahraniční výrobcovia smartfónov v Číne prekvapili. Ich predaj naznačuje nečakaný obrat na trhu
Slováci nastavili vláde nekompromisné zrkadlo. Digitálne doklady ukázali tvrdú realitu
Naštvali ho USA a Južná Kórea. Kim Čong-un ohlásil zásadnú modernizáciu námorníctva
Slováci si neuvedomujú, že to môže vybuchnúť. Odborník varuje pred „elektronickým“ zlozvykom domácností
Katastrofa je zabudnutá. Ázijsky štát znova spustí najväčšiu jadrovú elektráreň na svete
Slováci dôverujú umelej inteligencii viac než expertom. Výsledky prieskumu šokovali
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensko sa valí extrémny mráz, sneh a –20 °C. Január bude rekordne studený (PREDPOVEĎ)
PREMIUMDo čoho investovať v roku 2026? Najviac sa oplatí využiť trhové výkyvy, prichádza rok veľkých krokov (ROZHOVOR)

Odborník varuje: Stačí jedno politické rozhodnutie a realitný trh môže stratiť stabilitu

Tvoja reč prezrádza viac, než si myslíš. Nenápadné vzorce sú spojené s poruchami osobnosti, odhalili vedci
