Dünya'nın çekirdeğinde simit şeklinde bir yapı bulundu

Gezegeni koruyan manyetik alanın gizemlerini çözebilir

Dış çekirdekdeki iletken sıvı metallerin hareketi, manyetik alanı oluşturuyor (ESA)
Dış çekirdekdeki iletken sıvı metallerin hareketi, manyetik alanı oluşturuyor (ESA)
TT

Dünya'nın çekirdeğinde simit şeklinde bir yapı bulundu

Dış çekirdekdeki iletken sıvı metallerin hareketi, manyetik alanı oluşturuyor (ESA)
Dış çekirdekdeki iletken sıvı metallerin hareketi, manyetik alanı oluşturuyor (ESA)

Yerin binlerce kilometre altında simit şekilde bir bölge keşfedildi. Bulguların, gezegeni koruyan manyetik alan hakkında fikir vermesi bekleniyor. 

Dünya kabuğunun altında yaklaşık 3 bin kilometre kalınlığındaki manto yer alıyor. Gezegenin toplam hacminin neredeyse yüzde 84'ünü oluşturan bu katmanın altındaysa çekirdek var.

İki bölümden oluşan çekirdeğin içi katı, dışı da sıvı halde.

Bilim insanları Dünya'nın iç kısmına inip inceleme yapamadığı için bu katmanlar hakkında bilinenler çoğunlukla sismik verilerden geliyor. 

Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden araştırmacılar, büyük depremler sırasında oluşan sismik dalgaları inceledi. Ancak normalden farklı olarak depremin başlamasından saatler sonra ilerleyen dalgaları takip ettiler. 

Bilim insanları, mantoyla çekirdeğin sınırına yakın bir yerde dalgaların yavaşladığını gözlemledi. 

Bulgularını Science Advances adlı hakemli dergide dün (30 Ağustos) yayımlayan ekip, dış çekirdekte dalgaların yavaşlamasına yol açan, simit şeklinde bir yapı olduğunu buldu. Bu şekillere matematikte torus adı veriliyor.

Araştırmacılar ekvatora paralel şekilde uzanan yapının sadece düşük enlemlerde olduğunu da kaydetti. 

Makalenin ortak yazarı Prof. Hrvoje Tkalčić "Bölge ekvator düzlemine paralel uzanıyor, düşük enlemlerle sınırlı ve donut şeklinde" diyerek ekliyor:

Donutun kalınlığını tam olarak bilmiyoruz ancak çekirdek-manto sınırının birkaç yüz kilometre altına ulaştığı sonucuna vardık.

Büyük ölçüde sıvı haldeki demir ve nikelden oluşan dış çekirdek, Dünya'yı zararlı kozmik radyasyondan koruyan manyetik alanı üretiyor. 

Manyetik alan, yaşamın var olmasında elzem bir yer edindiğinden bilim insanları dış çekirdeğin yapısını daha iyi anlamaya ve bu sayede manyetik alanda yaşanabilecek değişimleri öngörmeye çalışıyor. 

Yeni bulgular bu çalışmalara katkı sağlayabilir. Tkalčić "Svı çekirdekteki düşük hız, bu bölgelerde yüksek yoğunlukta hafif kimyasal elementler bulunduğu ve bu elementlerin sismik dalgaların yavaşlamasına yol açtığı anlamına geldiği için bulgularımız ilginç" diyerek ekliyor: 

Bu hafif elementler, sıcaklık farklılıklarının yanı sıra dış çekirdekteki sıvının karışmasını sağlıyor.

Çalışmanın diğer yazarı Dr. Xiaolong Ma ise yeni çalışmanın, manyetik alanın arkasındaki mekanizma hakkında bir fikir verdiğini ancak çok fazla gizemin çözülmeyi beklediğini söylüyor.

Independent Türkçe, Guardian, Cosmos Magazine, Phys.org, Science Advances



İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
TT

İkiye bölünse bile çalışmaya devam eden batarya üretildi

Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)
Esnek bataryanın kesilmesine rağmen çalışması dayanıklılıkta yeni bir adıma işaret ediyor (ACS Energy Letters)

İkiye katlansa veya bölünse bile çalışmaya devam eden batarya geliştirildi. 

Lityum iyon bataryalar, akıllı telefonlardan elektrikli araçlara kadar pek çok alanda kullanılıyor. Ancak alev almaya yatkın olmaları nedeniyle bilim insanları farklı seçenekleri araştırıyor. 

Bu çalışmalarda öne çıkan seçeneklerden biri de lityum sülfür bataryalar. Daha güvenli olması beklenen bu cihazlar ayrıca yüksek enerji yoğunluğu sunma ve ucuza mal edilme potansiyeliyle de öne çıkıyor.

Ancak lityum sülfür bataryalar, bütün bu artılarına rağmen uzun ömürlü değil. Bu bataryaları yüksek sıcaklıkta kararlı halde tutmak için karbonat bazlı elektrolit kullanılması öneriliyor.

Fakat katottaki sülfür, elektrolit içinde çözünmeye devam ederek katı bir çökelti oluşturuyor ve bataryanın kapasitesini düşürüyor. 

Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi'nden araştırmacılar, katot ve elektrolit arasına bir katman daha koymanın bu sorunu çözeceğinden yola çıkarak farklı maddelerle deneyler yürüttü. 

Bulgularını hakemli dergi ACS Energy Letters'ta 13 Eylül'de yayımlayan ekip, poliakrilik asidin sülfür-demir batarya katotlarında en iyi sonucu veren kaplama olduğunu saptadı.

Araştırmacılar bu kaplamayla hem esnek ve düz bir batarya olan kese pil hem de düğme pil prototipi üretti. 

Kese pil, 100 şarj-deşarj döngüsü boyunca herhangi bir bozulma belirtisi olmadan çalıştı. Ayrıca batarya ikiye katlandığında veya kesildiğinde de güç sağlamaya devam etti.

Çalışmaya liderlik eden Liping Wang, Interesting Engineering'e yaptığı açıklamada "Batarya, benzersiz tasarımı sayesinde kesildikten sonra da çalışmaya devam ediyor; iletken ağ fiziksel hasardan sonra bile sağlam kalıyor" diyerek ekliyor:

Bu muhtemelen mekanik kopmaya rağmen iyon ve elektron akışına izin veren sağlam ve esnek bir bağlayıcı sistem ya da yapısal tasarımdan kaynaklanıyor. İletken yollar, kesilme sırasında tamamen koparılmadığı için devre işlemeye devam ediyor.

Düğme pil ise 300 şarj-deşarj döngüsünün ardından kapasitesinin yüzde 72'sini korumayı başardı. 

Daha sonra kaplamayı diğer metallerden yapılmış katotlarda test eden ekip, lityum molibden ve lityum vanadyum batarya üretti. Bu piller de 300 şarj-deşarj döngüsü boyunca kapasitesini korudu.

Bulgular, sadece lityum sülfür bataryaların değil başka türden metallerle yapılanların da kaplamayla uzun ömürlü ve güvenli hale getirilebileceğine işaret ediyor.

Independent Türkçe, Interesting Engineering, Cosmos Magazine, EurekAlert, ACS Energy Letters