DIJAMANTSKI NAKOVANJ: Napravljen materijal koji otkriva tajne Zemljinih dubina

Fizičari su postigli veliko otkriće korišćenjem dijamantskog nakovnja za komprimovanje gvožđa u oblik za koji se veruje da postoji duboko u Zemljinom jezgru. Dobijena supstanca, poznata kao heksaferum ili epsilon gvožđe(ϵ-Fe), stabilna je samo pod ogromnim pritiscima.

Fizičari smatraju da ova posebna faza gvožđa čini značajan deo Zemljinog jezgra, a razumevanje njegovih osobina moglo bi da rasvetli razloge koji stoje iza varijacija u pravcu teksture jezgra, koje se nazivaju anizotropija.

Izazov u razumevanju Zemljinog jezgra leži u repliciranju njenih uslova, s obzirom na to da površinsko okruženje karakteriše mnogo niži atmosferski pritisak. Međutim, korišćenjem dijamantnog nakovnja i primenom toplote, istraživači mogu da simuliraju scenarije visokog pritiska za kraće vreme.

Fizičar Anjez Duval i njen tim sa Univerziteta Paris-Saclai u Francuskoj pozabavili su se tim problemom postepenim prelaskom sa ferita, ili alfa gvožđa, koje postoji pri atmosferskom pritisku, na heksaferijum. Obično, primena visokog pritiska na ferit dovodi do njegovog razbijanja u neupotrebljive sitne kristale, ometajući proučavanje njegovih elastičnih svojstava.

Duvalin pristup uključivao je postavljanje feritnih kristala unutar dijamantnog nakovnja u vakuumskom grejaču. Pritisak je podignut na 7 gigapaskala, a temperatura na 800 Kelvina (537 stepeni Celzijusove skale), što je dovelo do međufaze gvožđa zvane austenit ili gama gvožđe. Ova međufaza je glatko prešla u hexaferrum pri pritisku između 15 i 33 gigapaskala na 300 Kelvina (27 stepeni Celzijusa).

Koristeći sinkrotronski snop u Evropskom postrojenju za sinkrotronsko zračenje, naučnici su analizirali svojstva heksaferuma. Za razliku od trenutnog razumevanja Zemljinog jezgra zasnovanog na seizmičkim podacima, koji otkrivaju razlike u širenju akustičnih talasa, studija je imala za cilj da utvrdi stvarni sastav jezgra i njegov odgovor na takve talase.

Duvalin tim otkrio je da elastičnost heksaferuma varira u pravcu, pri čemu se talasi šire brže duž određene ose. Ova zavisnost od smera ostaje konzistentna čak i tokom fluktuacija pritiska, što ukazuje na njeno ponašanje u ekstremnom okruženju unutrašnjeg jezgra, koja doživljava pritiske do 360 gigapaskala. Ovo otkriće je u skladu sa zapažanjima kretanja seizmičkih talasa unutar naše planete.

Rezultati istraživanja, objavljenog u časopisu „Fizikal rivju letrs“, sugerišu da bi metodologija tima mogla da posluži kao dragoceno sredstvo za sticanje uvida u vanredne uslove koji prevladavaju u Zemljinom jezgru, prenosi Sajens alert.

sputnikportal.rs

BONUS VIDEO - RUSIJA: Kalašnjikov predstavio novu verziju jurišne puške AK-19