A kutatóknak sikerült olyan vasat előállítaniuk, ami valószínűleg a Föld magjában található

A kutatók egy gyémánt-küllő kamrában összenyomták vas egy sajátos kristály orientációját és így első ízben létrehozták a fém egy olyan szerkezetű verzióját, ami valószínűleg a Föld magjában található.

Több intézmény fizikusaiból és geológusaiból álló csapat sikeresen szintetizált egykristályos vasat olyan formában, ahogy a vas a Föld magjában van. A Physical Journal Letters magazinban publikált dolgozatukban a csapat leírja hogyan alkalmaztak egy kísérleti módszert, hogy tiszta egykristályú ε-vasat szintetizáljanak és az anyag lehetséges felhasználásait. - írja a phys.org.

A Föld belső összetételének megértésében a tudósoknak leginkább szeizmológiai adatokra kellett hagyatkozniuk. Ilyen tanulmányok vezették a tudósokat arra, hogy úgy hiszik, a mag szilárd és folyadék veszi körül. De a kérdések maradtak. Például az 1980-as években a tanulmányok feltárták, hogy

a szeizmikus hullámok gyorsabban haladnak a Földön keresztül, amikor saroktól-sarokig utaznak, mint amikor az egyenlítőtől egyenlítőig, és senki nem tudja megmagyarázni miért.

A legtöbb elmélet azt veti fel, hogy valószínűleg ez a magban lévő vas szerkezete miatt van. A legtöbben egyetértenek abban, hogy ha az a típusú vas, ami a magban létezik elkészíthető és tesztelhető lenne a felszínen, az ilyen kérdésekre elfogadható mértékű bizonyossággal választ lehetne adni. De ez nagyon nehéz feladat a szintézis alatti törések miatt. Most ebben a munkában a csapat talált egy módot arra, hogy szintetizáljanak egy olyan fajta vasat, ami használható a Föld magjában lévő vas tulajdonságainak tesztelésére.

A csapat összenyomott egy α-vas mintát 7 GPa nyomáson. Ettől a vas hőmérséklete körülbelül 800 Kelvinre emelkedett, amitől a szerkezete γ-vas kristállyá alakult. Több nyomás az y-vasat ε-struktúrájú vasba nyomta - ezek különálló kristályok, amiről úgy vélik, hogy ugyanaz a fajta, mint a földmagban lévő vasban van.

A kutatók egy gyémánt-küllő kamrában összenyomták vas egy sajátos kristály orientációját és így első ízben létrehozták a fém egy olyan szerkezetű verzióját, ami valószínűleg a Föld magjában található. Forrás: https://phys.org/news/2023-08-physicists-single-crystalline-iron-earth-core.html

A kutatócsapat végrehajtott kísérleteket, amik azt mutatták, hogy a ε-vasuk irány-függő rugalmassága úgy viselkedik, mint a Föld magjában lévő vas, rezgései gyorsabban haladtak az egyik félteke tengelye mentén, mint a másik mentén. Úgy gondolják, hogy módszerük használható olyan vasminták előállítására, amikkel tesztelni lehet a Föld magjának összetételére vonatkozó elméleteket.

(Forrás: https://phys.org/)