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

Miliardové vesmírne zariadenie zachráni obyčajná kamera. Vedci našli absurdne riešenie, ktoré funguje

Pôvod človeka je možno iný, než si myslíme. Nový nález v Egypte prepisuje uznávané teórie

Čínska nadvláda definitívne končí. Švédi objavili bohatstvo, ktoré zmení svet

Nie je to planéta ani mesiac. Vedci objavili záhadné teleso, pre ktoré zatiaľ nemáme názov

Antarktída nám dala posledné varovanie. Svet má desiatky rokov na prípravu na extrémny scenár
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

V Eurojackpote padla absolútne šialená výhra. Šťastlivcovi peniaze vystačia na luxusné jachty a ďalšie tri životy

Zvrat v prípade smrteľnej nehody v Čunove: 15-ročný vodič bude stíhaný na slobode

Ryžu daj po uvarení do chladničky. Jednoduchý trik zmení, ako tvoje telo spracuje sacharidy

Slovenky v honbe za zdravím posielajú dáta cudzím firmám. Experti odhalili, ktoré aplikácie sú hrozbou

Pri Madride evakuujú 40-tisíc ľudí. Vietor ženie požiare k ďalším obciam, Španielsko vyhlásilo núdzový stav
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Dve automobilové veľmoci sa spojili a trh sa otriasa. Európu zaplavia novými dostupnými autami
- Slováci ju stále kupujú, Európa jej dáva zbohom. Ikonická súčasť áut mizne rekordným tempom
- Väčšina ľudí ju nikdy nevypne. Televízory kazí funkcia, ktorú výrobcovia zapínajú automaticky
- Program na večer je jasný. Akčný veľkofilm 2026 práve dorazil na známu službu aj s dabingom
- Legendárna sonda sa konečne prebrala. Po 20 rokoch mieri za hranice slnečnej sústavy
-
- Slováci ju stále kupujú, Európa jej dáva zbohom. Ikonická súčasť áut mizne rekordným tempom
- Dve automobilové veľmoci sa spojili a trh sa otriasa. Európu zaplavia novými dostupnými autami
- Netflix má dôvod na obavy. Európa požehnala obchod storočia, vznikne nová služba
- Legendárna sonda sa konečne prebrala. Po 20 rokoch mieri za hranice slnečnej sústavy
- Nové sci-fi práve dorazilo online. Ponúkajú ho dve služby, je tu však zlá správa
-
- Majú zásoby až 100 miliárd m³. Prehliadaný štát dodá EÚ nový zdroj plynu, spustia ho rekordne rýchlo
- Slováci ju stále kupujú, Európa jej dáva zbohom. Ikonická súčasť áut mizne rekordným tempom
- Akčný veľkofilm prichádza online. O pár dní ho aj s dabingom pridá známa služba
- Slováci čoskoro získajú nové právo, ktoré sa výrobcom páčiť nebude. Týka sa mobilov, TV aj práčok
- Čakali sme 40 rokov. Akčná novinka práve pribudla online aj s dabingom, dá sa pozrieť aj zadarmo
Klimatická zmena ohrozuje cesty, železnice aj letiská. Európa na nové extrémy nie je pripravená
Nemecko kritizuje nové pravidlá EÚ pre plyn. Riskujeme energetickú bezpečnosť
Elektromobily na Slovensku prudko pribúdajú. Za rok ich počet vyskočil o 65 %
Mochovce sa posunuli k spusteniu 4. bloku. Reaktor je uzavretý, blíži sa prvá štiepna reakcia
Extrémne sucho sa rozšírilo na veľkú časť Slovenska. Najhoršia situácia je v týchto oblastiach
Čínske autá zaplavujú Rusko. Export sa za rok viac než zdvojnásobil
Apple na chvíľu zosadil Nvidiu. Trhy začínajú pochybovať o AI bubline
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

V Eurojackpote padla absolútne šialená výhra. Šťastlivcovi peniaze vystačia na luxusné jachty a ďalšie tri životy

Zvrat v prípade smrteľnej nehody v Čunove: 15-ročný vodič bude stíhaný na slobode

Ryžu daj po uvarení do chladničky. Jednoduchý trik zmení, ako tvoje telo spracuje sacharidy

Slovenky v honbe za zdravím posielajú dáta cudzím firmám. Experti odhalili, ktoré aplikácie sú hrozbou
