A címben olvasható idézetet az "A mag" című filmből vettem. A film nagyjából arról szól, hogy a Föld külső magjának leáll a konvekciója, ami a Földre és az emberiségre nézve katasztrofális következményekkel jár, de szerencsére egy csapat hős amerikai végül megmenti a világot. A film természetesen botorság, de legalább ébreszt bennünk olyan gondolatokat, mint: "Vajon mi van a Föld belsejében?", "Honnan jönnek a gyémántok?", vagy épp "Mi történik az óceánokkal, amik alábuknak a Föld mélyébe?". A címben szereplő intézet, a jelenlegi munkahelyem, többek között ezekre a kérdésekre is keresi a választ. De miért nem tudjuk, hogy mi van a mélyben? A válasz egyszerű: a valaha is lemélyített legmélyebb fúrás még a 15 km mélységet sem érte el, miközben a Föld sugara több, mint 6300 (!) km. Ez tehát azt jelenti, hogy kézzel fogható információnk csak az "alma" héjából van, az összes többi részéről (tehát a földkéreg alatt található földköpenyről és földmagról) szinte csak találgatunk.
Csak a legkülső réteget ismerjük közvetlenül...(forrás: phys.org)
Ez persze ilyen formában nem teljesen igaz, mert szerencsékre van néhány olyan kegyes vulkán, amely akár 150 km-nél is nagyobb mélységből hoz föl kőzetdarabokat (tk. gyémántokat is) a felszínre. Ez persze önmagában kevés volt a geológusoknak, ezért már több, mint 100 éve elkezdődtek az első kísérletek, annak kiderítésére, hogy vajon mi lesz egy bazaltból, vagy épp a szervesanyagból, ami egy alábukó óceáni kőzetlemezzel akár több 100 km-es mélységbe kerül.
Mi lesz szegény alábukó óceáni kőzetlemezzel? (forrás: www.earthmagazine.org)
Mi kell egy ilyen kísérlethez? Egy egyszerű alapanyag (egy bazalt, vagy épp egy kis szervesanyag - pl. mogyorókrém); valamilyen elképesztően kemény anyag, amivel jól össze lehet nyomni az előbbieket, úgy, hogy közben nem törik el (pl. gyémánt, vagy volfrám-karbid); végül pedig egy présgép, amiben lehetőség szerint még meleget is lehet csinálni, hogy tényleg olyanok legyenek a körülmények, mint a Föld belsejében.
Az alapanyagok... fehér porok keveréke a kémiai laborból. Ez megegyezik pl. egy természetes bazalt összetételével.
A kemence (1000-1600 fokos), ahol az alapanyagokból homogén üveget csinálunk, amit utána porrá zúzunk.
Kapszulák, amikbe a porított mintát rakjuk. A kapszula anyaga arany vagy platina, vagy más nemesfém (ezek ugyanis nem reakcióképesek), hogy a minta ne lépjen reakcióba a környezetével nagy hőmérsékleten.
Présgép #1: Ez a hatalmas gép egy 1-5 mm(!)-es mintát présel össze: kis felület+nagy erő=nagy nyomás. Kb. 4 m magas...(forrás: http://www.bgi.uni-bayreuth.de/)
Présgép #2: Két gyémánt (a világ legkeményebb anyaga) présel össze egy néhány 10 μm(!)-es mintát. Ezzel az egyszerű szerkezettel extra nagy nyomást (>100 gigapascal) lehet előállítani, de a minta sajnos nagyon kicsi. Előnye, hogy egy lézerrel át tudunk világítani a gyémántokon, ami felmelegíti a mintát (a nagy nyomás mellett). Méret: Kb. 4*8 cm (forrás: http://www.bgi.uni-bayreuth.de/).
Néha persze eltörnek azok a gyémántok...Igen, ez egy halom összetört gyémánt, amit utána kb. semmire nem lehet használni.
És bumm, a végén kapunk egy anyagot, amiről azt feltételezzük (ezt azért eléggé leegyszerűsítem így, persze), hogy hasonló módon van jelen a Föld belsejében. Ezután persze kihívás az, hogy ezeket az eredményeket összhangba hozzuk azokkal, amiket a szeizmológusok határoztak meg egy teljesen független módszerrel (szeizmikus hullámok terjedése által), ami a másik módja a földbelső megismerésének. Gondolhatnánk persze, hogy ez így nagyon légbőlkapott, mert mi bizonyítja azt, hogy ezek az anyagok valóban léteznek? A meteoritok! Ezek ugyanis nagyon gyakran a Naprendszer (és egyben a Föld) fejlődésének korai stádiumából fennmaradt hírnökök, amelyek többek között a földköpeny és a földmag összetételére is engednek következtetni, a meteoritok képződésekor ugyanis a Földön még nem/részben különültek az emlegetett szférák (mag, köpeny, kéreg).
Végül pedig az intézet médiaszerepléséről (és hogy miért példáloztam a mogyorókrémmel):
http://444.hu/2014/11/12/mogyorovajbol-gyart-gyemantot-egy-tudos (azért az értelmezést kéretik nem komolyan venni, mert ostobaság, de a kísérlet valóban megtörtént)
Remélem nem volt túl sok a tudományból:)
Ölelés,
R






























































