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

Robí presne to, čo ty. Za hranicami pozorovateľného vesmíru sa môže nachádzať tvoja kópia

Každý ich má doma, no následky sú desivé. Brusel chystá najväčší zákaz v histórii ľudstva

Zabudnutý scenár sa už nemal nikdy vrátiť. Vedci hovoria o brutálnom kolapse vesmíru

Lekári našli desivý dôkaz. Látka, ktorú používame dennodenne, ničí ľudské zdravie

Gagarin nemusel prežiť. Sovieti boli krok od katastrofy, rovnakú techniku používajú aj dnes
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Éra WhatsAppu zadarmo končí: Slováci dostanú na výber, za predplatné sa zbavia známeho obmedzenia
PREMIUMMladá krv Smeru proti PS: Ostrý duel o budúcnosti mladých, EÚ aj Ruska ukázal dva úplne odlišné svety

Tajomstvo dlhovekosti je v črevách: Vekom o spojencov prichádzame, jeden mikrób funguje ako lieky na chudnutie

Svetový rekordér prekvapil raňajkami. Amatérom po nich hrozí kolaps, on vďaka nim prepísal dejiny

Nešťastie na Horehroní: Najväčšia hojdačka v regióne zasiahla ženu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na ČSFD má 96 %. Najlepší seriál histórie po 6 rokoch opäť valcuje sledovanosť na Slovensku
- Do Mesiaca narazí objekt rýchlosťou 8 700 km/h. Stane sa to počas tohto leta
- Staršie autá, PZP aj najazdené km. Brusel chystá veľkú reformu STK, toto o nej zatiaľ vieme
- Každý ich má doma, no následky sú desivé. Brusel chystá najväčší zákaz v histórii ľudstva
- Väčší drak tu ešte nebol. Epická fantasy dostane pokračovanie, ktoré ukáže začiatok konca
-
- Každý ich má doma, no následky sú desivé. Brusel chystá najväčší zákaz v histórii ľudstva
- Do Mesiaca narazí objekt rýchlosťou 8 700 km/h. Stane sa to počas tohto leta
- Väčší drak tu ešte nebol. Epická fantasy dostane pokračovanie, ktoré ukáže začiatok konca
- Ani elektrina, ani benzín. Dve obrovské automobilky sa spojili a prinesú pohon budúcnosti
- Na ČSFD má 96 %. Najlepší seriál histórie po 6 rokoch opäť valcuje sledovanosť na Slovensku
-
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
- Američania poriadne pritvrdili. Ich nová zbraň zničila všetky ciele bez jedinej strely
- Tlak na Európu rastie. BYD predáva elektromobil s dojazdom 950 km za smiešne peniaze
- Česko objavilo „zlatú baňu“ zemného plynu. Rokuje o energii v objeme 2 miliárd m³
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí na stíhačky a vrtuľníky oslepujúci laser, v teste ukázal silu
Za sekundu vykoná 14,5 biliónov operácií. Slovensko spustilo jednu z najvýkonnejších technologií
Mýtus o sile Ruska narazil na dno. Oslavy víťazstva odhalia ľuďom pravdu o stave armády
Slováci konečne pochopili význam umelej inteligencie. Bojíme sa však citlivých vecí
NBS varuje Slovákov: Tieto kryptomenové firmy ťa pripravia o peniaze, nemajú povolenie
Experiment skončil fiaskom. Nemci zastropovali ceny palív, ľudia platia viac
Vodiči si musia dať pozor, voči tomuto priestupku štát zakročí oveľa prísnejšie
Opustíme euro a nakúpime bitcoin? Slováci majú na kryptomeny jasný názor
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Éra WhatsAppu zadarmo končí: Slováci dostanú na výber, za predplatné sa zbavia známeho obmedzenia
PREMIUMMladá krv Smeru proti PS: Ostrý duel o budúcnosti mladých, EÚ aj Ruska ukázal dva úplne odlišné svety

Tajomstvo dlhovekosti je v črevách: Vekom o spojencov prichádzame, jeden mikrób funguje ako lieky na chudnutie

Svetový rekordér prekvapil raňajkami. Amatérom po nich hrozí kolaps, on vďaka nim prepísal dejiny
