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
Ukrajina je len začiatok, prichádza prvá vesmírna vojna. Kto má najvyššiu šancu vyhrať?
Musíme prepísať učebnice. Vedci našli niečo, čo úplne mení históriu ľudstva
Vedcom sa podaril fyzikálny objav storočia. Supravodivosť je možná aj za „ľudských" podmienok
Einsteinova teória má zásadnú trhlinu. Vedci našli spôsob, ako ju spojiť s kvantovou fyzikou
Vedci potvrdili obrovský úspech. Odvrátili sme katastrofu, ktorá mohla zničiť život na Zemi
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vedci varujú pred obľúbenou potravinou Slovákov: Riziko rakoviny zvyšuje až o 12 percent
Trump zvažuje presun 35 000 vojakov k susedom Slovenska. „Je nahnevaný,“ uviedol blízky zdroj
Príspevok až 200 eur mesačne: Môže oň požiadať väčšina Slovákov, ktorí cestujú do práce
Zomrel týždeň po svojej manželke. Úrady odhalili príčinu smrti hollywoodskeho herca
Odpojili ich od systému, ale vynašli sa. Ukrajina používa rakety HIMARS aj bez pomoci USA
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Je to oficiálne. Seriálový Harry Potter našiel hercov, toto je nový Snape
- Musíme prepísať učebnice. Vedci našli niečo, čo úplne mení históriu ľudstva
- Volkswagen navždy odstráni z áut nepraktický prvok. Bola to chyba, priznal šéf
- Vedcom sa podaril fyzikálny objav storočia. Supravodivosť je možná aj za „ľudských“ podmienok
- Pre profíkov aj hobby športovcov: Toto je TOP 8 smart hodiniek na trhu
-
- EÚ zlomila palicu nad fosílnymi palivami. V Afrike bude „dolovať“ čistú energiu za miliardy eur
- Vyvinie rýchlosť 270 km/h. Európska mocnosť predstavila systém, ktorý eliminuje najväčší postrach vojny
- Honda zaskočila svet. Prehliadaný pohon je teraz o 92 % výkonnejší a stojí o polovicu menej
- F-35 dostane desivého nástupcu. USA chystajú najpokročilejšiu stíhačku v histórii, toto o nej vieme
- Už to nie sú len nálepky. Majitelia Tesiel odstraňujú logá a nahradzujú ich značkami konkurencie
-
- Astrofyzici ostali šokovaní. Zachytili rádiový signál, ktorý k nám dorazil z extrémnej vzdialenosti
- EÚ zlomila palicu nad fosílnymi palivami. V Afrike bude „dolovať“ čistú energiu za miliardy eur
- Pohon budúcnosti dostal facku. V Poľsku sa naraz pokazilo 25 autobusov, postihla ich záhadná porucha
- Honda zaskočila svet. Prehliadaný pohon je teraz o 92 % výkonnejší a stojí o polovicu menej
- Dosiahne rýchlosť 6 000 km/h. Európska mocnosť vyvíja vesmírne lietadlo aj na vojenské účely
Ťažba dôležitej suroviny je v ohrození. Ukrajina sa usiluje o významnú dohodu s USA
Rusko minie ďalšie miliardy. Chce zažehnať ekologickú katastrofu
Ohrozuje život. Slovenská rieka je už tri roky extrémne znečistená, riešenie je v nedohľadne
Ekonóm v tom má jasno. Pokles cien plynu v Európe neprestáva, Slovensko potrebuje spoľahlivé dodávky
Slovensko urobilo radikálny krok. Štát už ďalej odmieta podporovať túto energiu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vedci varujú pred obľúbenou potravinou Slovákov: Riziko rakoviny zvyšuje až o 12 percent
Trump zvažuje presun 35 000 vojakov k susedom Slovenska. „Je nahnevaný,“ uviedol blízky zdroj
Príspevok až 200 eur mesačne: Môže oň požiadať väčšina Slovákov, ktorí cestujú do práce
Zomrel týždeň po svojej manželke. Úrady odhalili príčinu smrti hollywoodskeho herca
Odpojili ich od systému, ale vynašli sa. Ukrajina používa rakety HIMARS aj bez pomoci USA
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené