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

Ukradli ju Ukrajine a Rusom prakticky nič nevyrieši. „Nová" ruská raketa má byť najlepšia na svete

Najväčšia záhada planéty sa skrýva 2 800 km pod našimi nohami. Nová štúdia odhaľuje zrod Zeme

Tajná zbraň prírody? Vedci objavili baktériu, ktorá požiera najväčšiu pliagu ľudstva

Vedci v Černobyle objavili zvláštny organizmus. Radiáciu mení na energiu a zabíja všetko okolo

Skrýva veľký potenciál aj nekonečno energie. Ľudstvo môže kolonizovať prehliadané miesto na Zemi
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Keď Buffett sedí na hotovosti a Zuckerberg stavia bunker, niečo sa deje. Miliardári sa pripravujú na kolaps
PREMIUMFinančná expertka otvorene: Budúci vývoj akcií nevie predpovedať nik, toto sú pravidlá správneho investovania (ROZHOVOR)

Experti varujú: Vírus H5 má potenciál spustiť globálnu pandémiu. Úmrtnosť je 48 % a nemáme proti nemu imunitu

Slovenský šport prišiel o legendu. Zomrel šampión dráhovej cyklistiky a kulturistiky

Snehová búrka mieri na Európu. Slovensko pocíti jej prvé príznaky už o pár dní
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- To najlepšie príde na konci. TOP 9 nových filmov a seriálov na Netflixe a ďalších, ktoré stoja za to
- Slováci si musia dávať obrovský pozor. Ak v domácnosti zakúriš týmto, riskuješ pokutu 5 000 eur
- Vedci rozbili kameň a ostali v nemom úžase. Konečne odhalili jednu z najväčších záhad planéty
- Toto Rusko nečakalo. Domáci dron za pár tisíc dolárov likviduje ich najrýchlejšie kamikadze stroje
- EÚ ustupuje od tvrdého zákazu. Ak spaľovák splní túto podmienku, môže jazdiť ďalej
-
- Slováci si musia dávať obrovský pozor. Ak v domácnosti zakúriš týmto, riskuješ pokutu 5 000 eur
- Vedci rozbili kameň a ostali v nemom úžase. Konečne odhalili jednu z najväčších záhad planéty
- Mobily Slovákov odpočúvajú, ani o tom netušia. Takto jednoducho zistíš, či sa to týka aj teba
- AKTUÁLNE: 44 prémiových staníc je teraz úplne zadarmo. Veľký operátor spustil akciu
- Šéf Xiaomi to povedal otvorene: Do 5 rokov nastane revolúcia vo výrobe. Ľudia začnú robiť inú prácu
-
- Slováci si musia dávať obrovský pozor. Ak v domácnosti zakúriš týmto, riskuješ pokutu 5 000 eur
- Vedci rozbili kameň a ostali v nemom úžase. Konečne odhalili jednu z najväčších záhad planéty
- Európa prechádza do útoku. Domáce stroje porážajú americkú techniku tam, kde to bolí najviac
- Napájala by celý svet až 2 roky. V Európe našli pod zemou masívne ložisko „čistej energie”
- Archeológovia ostali bez slov. V Česku našli stratené mesto staré 900 rokov, skrývalo vzácny poklad
Technologická elita zažije prudký skok. OSN vydala zdrvujúce varovanie o umelej inteligencii
Analytik: Mýtus o „veľkej ruskej ofenzíve“ sa rozpadol. Kľúčový faktor donúti Rusko rokovať o mieri
Slovensko zažíva zlom v mobilných sieťach. 5G pokrytie populácie šokujúco vystrelilo
Temu a Shein to majú spočítané. Ich veľký konkurent chystá v Európe nečakaný zvrat
Obrovská blamáž nemeckej armády. Z kamióna ukradli 20-tisíc kusov munície
Susedná krajina sa stáva vesmírnou veľmocou. Ich satelity už na Zem posielajú prvé dáta
Európa stojí pred najdrahším rozhodnutím desaťročia. Ak nepomôže Ukrajine, stratí 1,8 bilióna dolárov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Keď Buffett sedí na hotovosti a Zuckerberg stavia bunker, niečo sa deje. Miliardári sa pripravujú na kolaps
PREMIUMFinančná expertka otvorene: Budúci vývoj akcií nevie predpovedať nik, toto sú pravidlá správneho investovania (ROZHOVOR)

Experti varujú: Vírus H5 má potenciál spustiť globálnu pandémiu. Úmrtnosť je 48 % a nemáme proti nemu imunitu

Slovenský šport prišiel o legendu. Zomrel šampión dráhovej cyklistiky a kulturistiky
