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

Blízko Zeme objavili planétu, ktorú vedci nedokážu zaradiť. Smrdí ako hnilé vajce

Toto doteraz nešlo. Ľudstvo je na dosah k využitiu nevyčerpateľného zdroja energie

1900-ročný nález, ktorý môže zabíjať. V hrobe na Ukrajine našli toxickú látku

Z vesmíru prišiel signál, aký vedci ešte nikdy nevideli. Je čistý, neprirodzený a nevedia ho vysvetliť

Opakuje sa to raz za život. Na oblohe vybuchne hviezda, uvidíš ju voľným okom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slováci so staršími autami zúria. Známa automobilka im nadobro vypla kľúčovú funkciu
PREMIUMHlina vs. Gašpar v ostrom Dueli: Padli slová o „mafiánskom rešpekte“

Irán zaútočil na najväčšiu plynáreň na svete. Európe hrozí otras, ceny plynu poskočili o viac ako 30%

Slovenská vláda schválila limity na naftu. Zmena ovplyvní tankovanie tisícov vodičov

Fico pozval opozičnú poslankyňu „zabehať si“ na hrádzu. Marcinko prišla, premiér sa neukázal
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Ľudstvo urobilo pred 100 rokmi veľkú chybu. Najväčší problém dopravy nevyriešia ani elektromobily
- Na Slovensko prišlo nové hybridné SUV od BYD za nízku cenu. Celkový dojazd má až 1000 km
- Ľudia kupujú vysielačky, v Moskve vypli internet. Rusko sa pripravuje na najhoršie
- Nič podobné tu nebolo 11 rokov. Nová komédia pobláznila divákov a prepisuje rekordy
- Nečakaný návrat. Kultová séria pokračuje a fanúšikov čaká veľké prekvapenie
-
- Ľudia kupujú vysielačky, v Moskve vypli internet. Rusko sa pripravuje na najhoršie
- Známa jadrová elektráreň zlyhala. Chybná súčiastka spôsobila únik stoviek litrov kvapaliny do rieky
- Ľudstvo urobilo pred 100 rokmi veľkú chybu. Najväčší problém dopravy nevyriešia ani elektromobily
- Dočkali sme sa: Na Slovensko vstúpila nová automobilka, trh zaplaví hybridmi za dostupné ceny
- Na Slovensko prišlo nové hybridné SUV od BYD za nízku cenu. Celkový dojazd má až 1000 km
-
- Ľudia kupujú vysielačky, v Moskve vypli internet. Rusko sa pripravuje na najhoršie
- Známa jadrová elektráreň zlyhala. Chybná súčiastka spôsobila únik stoviek litrov kvapaliny do rieky
- Ľudstvo urobilo pred 100 rokmi veľkú chybu. Najväčší problém dopravy nevyriešia ani elektromobily
- Fanúšikovia to dodnes nerozdýchali. Toto je 10 filmových pokračovaní, ktoré radšej nemali vzniknúť
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
Európa zažíva jadrovú renesanciu. V ďalšej krajine postavia prvý reaktor
Od investorov TikToku získa Trumpova administratíva miliardy dolárov
Tesla spustí výrobu AI čipov v rámci projektu Terafab
Nemci dostali palivový šok. Ceny benzínu a nafty letia nahor najrýchlejšie v celej EÚ
BMW v roku 2025 klesol čistý zisk, napriek tomu prekonalo prognózy analytikov
Podvodníci útočia na citlivé údaje Slovákov. Zneužívajú Všeobecnú zdravotnú poisťovňu
Krok vpred: Slovensko rozširuje spoluprácu s lídrami v oblasti umelej inteligencie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slováci so staršími autami zúria. Známa automobilka im nadobro vypla kľúčovú funkciu
PREMIUMHlina vs. Gašpar v ostrom Dueli: Padli slová o „mafiánskom rešpekte“

Irán zaútočil na najväčšiu plynáreň na svete. Európe hrozí otras, ceny plynu poskočili o viac ako 30%

Slovenská vláda schválila limity na naftu. Zmena ovplyvní tankovanie tisícov vodičov
