В недрах нептуна и урана могут идти «алмазные дожди»
Применяя замечательнейший рентгеновский лазер Linac Coherent Light Source, ученые в первый раз воспроизвели в лабораторных условиях среду, подобную нижним слоям Нептуна и атмосферы Урана, и показали, что глубины этих ледяных гигантов идеально подходят для создания алмазов.
«Наличие громадного количества водорода, гелия и метана, каковые придают этим планетам особенный светло синий оттенок, снабжает совершенные химические условия для образования алмазных осадков в их недрах. Каменистые ядра, каковые, предположительно, существуют в Урана и Нептуна, должны быть покрыты алмазной оболочкой», ? сообщил создатель работы Доминик Краус из Центра им.
Гельмгольца Дрезден-Россендорф.
© SLAC National Accelerator Laboratory
На Сатурне и юпитере, в то время, когда бури проходят через облака молекул метана, удары молнии приводят к потере химических связей атомами углерода. В то время, когда они планируют в воздухе, получаются облака сажи, каковые после этого опускаются в нижнюю воздух, подвергаясь все большему давлению.
Это давление сжимает углерод в графит, а после этого опять в бриллиант. Под действием силы тяжести частицы падают до середины планет в виде «алмазного дождя».
На Нептуне и Уране существует облачный слой с морем тёплого метана (CH4), что после этого распадается в условиях большого давления, заставляющего появившийся углерод сжиматься в бриллиант.
Применяя инструмент называющиеся Matter in Extreme Conditions (MEC), ученые подвергали узкий лист полистирола лазерному удару, создающему давление до 150 гигапаскалей. Лазер нагревал материал приблизительно до 6000 К, что весьма горячо, но не так, дабы расплавить бриллиант. Полистирол есть углеводородным полимером и удачно распадается на составляющие его атомы углерода и водорода, каковые после этого сжимаются. В течение поразительно маленького момента это приводит к образованию наноалмазов.
Полученная среда похожа на ту, что находится в Урана и Нептуна на глубине около 10 000 км. «В соответствии с некоторым расчетам, температура вблизи их ядер высока. В случае если это вправду так, в том месте смогут быть океаны жидкого углерода с огромными алмазными айсбергами, ? сообщил Краус. ? Но большая часть теорий предполагают, что бриллиант в Урана и Нептуна остается жёстким, не смотря на то, что на некоторых экзопланетах возможно в противном случае».
Достаточно сложно проверить эти процессы в настоящем времени посредством лазерного импульса, исходя из этого нужны ультраяркие рентгеновские лучи. Это как поразительно броская и очень маленькая (50 фемтосекунд) вспышка камеры. «Мы можем создавать это экзотическое состояние только в течение наносекунды, и, дабы успеть его изучить, требовалось большое количество рентгеновских лучей.
После этого мы сделали несложную рентгеновскую дифракцию (способ, которым идентифицируется практически любая кристаллическая структура) и взяли страно ясный алмазный сигнал».
Прошлые опыты или вовсе не давали прямых доказательств этого процесса, или результаты способа, в большинстве случаев применяемого для обычного сжатия углерода, были не хватает ясны.
Изучение размещено в Nature Astronomy.
Новости Gismeteo.ru
Ставьте отметку «Нравится» на отечественной новой странице в «Фейсбуке», дабы не пропустить самые ответственные и увлекательные новости.