Žemės branduolio procesus zonduos supergalingas rentgeno lazeris

Paradoksalu, tačiau nukeliauti į tolimąjį Marsą yra kur kas paprasčiau nei prasigręžti bent keliasdešimt kilometrų gilyn po gimtosios planetos pluta. Ką ir bekalbėti apie Žemės branduolį ar jame vykstančius procesus. Tenka pripažinti, kad žmonijos žinios apie čia pat, po visų mūsų kojomis vykstančius reiškinius, kurie sukelia žemės drebėjimus ir palaiko gyvybę mūsų planetoje saugantį magnetinio lauko skydą, yra skurdžios. Tiesa, reikalus netrukus kaip reikiant pataisyti gali naujas europietiškas rentgeno lazeris – galbūt jo spindulys nušvies, kas dedasi mūsų planetos centre.

Kad išsiaiškintų, kaip didžiulio slėgio sąlygomis sąveikauja metalai, mokslininkai plūkiasi laboratorijose, mėgindami kaip įmanoma labiau suslėgti ir įkaitinti labai menkus metalų kiekius. Tačiau vargu, ar tai gali bent nežymia dalimi imituoti tą po Žemės pluta kunkuliuojantį lydytų uolienų ir metalų pragarą.

Europos sinchrotroninės spinduliuotės tyrimų centre (European Synchrotron Radiation Facility, ESRF) vakar pristatytas naujutėlis ID24 lazeris. Pirmuosius eksperimentus planuojama surengti artimiausią pavasarį. Tikimasi, jog naujasis lazeris atvers mokslininkams galimybes metalų savybių tyrimuose atkartoti ekstremalias slėgio ir temperatūros sąlygas bei leis geriau suprasti, kaip metalai veikia Žemės branduolyje.

Sinchrotronas yra dalelių greitintuvas, kurį galima naudoti įvairiais tikslais. Vienas iš tokių gali būti įgreitintų dalelių elektromagnetinio spinduliavimo panaudojimas spektroskopijos tikslu. Sinchrotrono šviesos šaltinis, išnaudodamas daugybę magnetinių laukų, iškreipia spinduliavimą taip, jog jis virsta įvairaus ilgio šviesos bangomis. Naujasis ID24 įgalins atlikti nepaprastai sparčiai vykstančią rentgeno spindulių absorbcijos proceso spektroskopiją.

Kitaip tariant, eksperimentų metu galingas rentgeno spindulių lazeris bus nukreiptas į mėginius ir bus stebima, kaip skirtingų cheminių elementų atomai sugeria rentgeno spindulius. Galima sakyti, jog naujasis lazeris atliks savotiško aktyvaus zondo funkciją.

ESRF pranešime spaudai pabrėžiama, jog lazeryje taip pat sumontuota iš germanio pagamintų jutiklių sistema, kurios pajėgumas – 1 milijonas matavimų per sekundę. Tai reiškia, jog tyrėjai galės paimti nedidelį geležies gabalėlį, į jį nukreipti lazerio spindulį, mėginį įkaitinti iki 10 tūkst. laipsnių ir stebėti bei itin detaliai registruoti, kas vyksta.

Mokslininkai tikisi, jog tokie eksperimentai padės geriau suvokti tūkstančių kilometrų gylyje po Žemės pluta tyvuliuojančios skystos geležies vandenynų savybes, taip pat išsiaiškinti Žemės mantiją ir branduolį sudarančių kitų metalų lydymosi ypatumus. Viliamasi, jog tokie eksperimentai leis geriau perprasti įvairius Žemės gelmių reiškinius (pavyzdžiui, magnetinio lauko susidarymą dinamos principu).

Belieka priminti, jog ID24 yra pirmasis iš 24 naujų lazerių ESRF tyrimų centre. Bendra šios lazerių infrastruktūros projekto vertė – 180 mln. eurų (621 mln. litų).

Parengė Saulius Žukauskas,
sauliuszukauskas01@gmail.com

   

Facebook komentarai