Všechny změny v zemském jádru

Až donedávna bylo těžké pochopit, co se vlastně děje 3 000 km pod našima nohama, dokud si výzkumníci nebyli úplně jisti, že porozuměli způsobu zhuštění atomů železa v zemském jádru. Ale nové výzkumy nabouraly tradiční myšlení a zároveň odhalily, že struktura jádra není taková, jak jsme původně předpokládali.

Tlak a teplota v zemském jádru je ohromující - více než 3,5 Mbarů a 7000 K - ale zatím není možné v laboratoři vytvořit takové podmínky. Naše informace o jádru vycházejí z pozorování cest seismických vln, procházejících jádrem, z odhadů experimentálních studií a z pozorování meteorů s vysokým obsahem železa.

Výsledkem bylo zjištění, že jádro je z převážné části tvořeno železem, ale zároveň musí obsahovat některé lehké příměsi jako kyslík, křemík, síru, vodík a magnésium (protože hustota jádra je příliš malá na to, aby bylo pouze ze železa). Nejvýznamější příměsí je pravděpodobně nikl, jehož obsah je něco mezi 5 až 15%.

Většina studií zemského jádra vychází z toho, že obsahuje čistě jen železo. “Tehdy jsme vycházeli z toho, že není pro strukturální a elastické vlastnosti jádra důležité, zda má slitinové složení,” říká Igor Abrikosov, teoretický fyzik z Linköpingské univerzity (Linköping University)ve Švédsku.

Experimentální a teoretické studie založené na čistém železe vedly k “stadartnímu modelu” jádra, který ukazoval na to, že atomy železa byly formovány do “hexagonálních spojení”. Je to podobné, jako u šestiúhelníků v plástvích medu, ve kterých jsou atomy spojeny do hustých vrstev šestihranů s každou další vrstvou, ležící nad dvěmi spodními vrstvami.

Jiné spojovací struktury byly vyloučeny, protože se předpokládalo, že jsou energeticky méně efektivní. “Už při mírném tlaku měly jiné struktury jakýsi magnetismus a tím sestávaly méně stabilními.” vysvětluje Abrikosov.

Uskutečnitt experimenty na něčem, co se byť jen podobá tlaku a teplotě v zemskému jádru, je naprosto nemožné. “Pro dosažení velkého tlaku musí být vzorky velice malé, ale pak je těžké pozorovat rozdíly odchylek struktury modelu.” vysvětluje Leonid Dubrovinsky, geolog z Bayreuthstké univerzity (Bayerisches Geoinstitut)v Německu. Navíc, ve vysokých teplotách má železo tendenci rozptylovat se, reagovat s uhlíkem a tvořit s nim diamantové kovadlinové vazby - tendence rozštěpit vzorky mezi dvěma diamantovými hroty a vytvořit extrémní tlak.

zdroj: http://www.physorg.com/news10...