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
Začala prvá vesmírna vojna, tvrdia experti. Na orbite je rušno, čínska „armáda“ satelitov je len špička ľadovca
Vedci ostali šokovaní: ChatGPT vyriešil 2000-ročný matematický problém kurióznym spôsobom
Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
Najstaršie múmie sveta šokovali vedcov. Objav je o celé tisícročia starší než Egypt aj Čile
Jadro Zeme ukrýva palivo na tisícky rokov. Ak ľudstvo prekoná výzvu, čaká ho neobmedzený pokrok
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Milované jedlá Slovákov rozkladajú mozgové bunky. Už po týždni sa objavujú výpadky pamäti
Obyčajná sladkosť sa mení na nástroj dlhovekosti. Dokáže tlmiť zápal a spomaľovať starnutie, ukazujú štúdie
Dôchodky a dávky: Nemocenské vyše 1 700 eur, materské až 2 330 eur mesačne. Vieme, kto si v roku 2026 prilepší najviac
MIMORIADNE: Polícia zadržala známeho podnikateľa. Je podozrivý zo zločinu voči maloletým
Investovanie sa predraží. Odvody správcovských spoločností na Slovensku stúpnu až 3,5-násobne
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
- Môže zasiahnuť ciele na celom svete. Európsky štát vyvíja jadrovú raketu s doletom 10 000 km
- Vedci ostali šokovaní: ChatGPT vyriešil 2000-ročný matematický problém kurióznym spôsobom
- Nikdy nevideli nič podobné. Vedci našli Stratené mesto, je kľúčom pre vznik života
- Chcú ich vyrábať, no má to háčik. Šéf Kia odhalil, prečo sa automobilkám neoplatia lacné elektromobily
-
- Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
- Vedci ostali šokovaní: ChatGPT vyriešil 2000-ročný matematický problém kurióznym spôsobom
- Môže zasiahnuť ciele na celom svete. Európsky štát vyvíja jadrovú raketu s doletom 10 000 km
- Stroj zo studenej vojny prerobili na toto. Svetová veľmoc uchvátila svet, môže mať zákerné úmysly
- Chcú ich vyrábať, no má to háčik. Šéf Kia odhalil, prečo sa automobilkám neoplatia lacné elektromobily
-
- Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
Poľsko sa výrazne vojensky vyzbrojuje. Do konca roka chce posilniť svoju kľúčovú zónu
Kybernetická éra sa ukázala v Košiciach. SlovakiaTech 2025 láme všetky očakávania
Realita o elektroautách prekvapila celé Slovensko. Len malá časť ľudí má reálnu skúsenosť za volantom
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP