Close
26 февраля 2021, Пятница

Почему на Нептуне идут алмазные дожди

30.06.2020 Разместил: Редакция ESOREITER / Источник: POPMECH.RU 845

Почему на Нептуне идут алмазные дождиФото из открытых источников

Представлены новые экспериментальные данные, объясняющие причины, по которым на Нептуне и Уране могут идти дожди из алмазов.

Согласно гипотезе, высокие температура и давление в тысячах километрах под облаками этих газовых гигантов должны расщеплять углеводородные соединения. При этом углерод превращается в алмазы, которые погружаются все глубже, стремясь к ядрам планет.

В новом эксперименте использовался рентгеновский лазер Linac, который обнаружил, что углерод превращается непосредственно в алмазы. «Это исследование предоставляет данные о явлении, которое очень трудно смоделировать, — объяснил физик Майк Данн, не участвовавший в эксперименте. — Стало видно, как разделяются элементы, подобно тому, как майонез распадается на масло и уксус».

Нептун и Уран — две самые плохо изученные планеты Солнечной системы. Они слишком далеко. До них долетал только космический зонд Voyager 2, да и тот прошел мимо, осмотрев планеты мельком. Но газовые гиганты очень распространены в нашей галактике и поэтому их необходимо изучать. Интересный факт: экзопланет, подобных Нептуну, в 10 раз больше, чем подобных Юпитеру.

Мы знаем, что атмосферы Нептуна и Урана состоят в основном из водорода и гелия с небольшой примесью метана. Под разреженными слоями атмосферы, ближе к ядрам планет, находится сверхгорячая и сверхплотная жидкость, состоящая из воды, метана и аммиака.

Более ранние эксперименты показали, что при достаточном давлении и температуре метан может превращаться в алмазы. Точнее, алмазы могут формироваться в пределах этого горячего, плотного материала. «Теперь у нас есть очень многообещающий новый подход, основанный на рассеянии рентгеновских лучей, — говорит физик Доминик Краус. — Наши эксперименты дают важные параметры для моделирования, где раньше у нас была только одна сплошная неопределенность».

Для воссоздания условий, которые можно наблюдать внутри газовых гигантов типа Нептуна, исследователи использовали вместо метана (CH4) углеводородный полистирол (C8H8). Его нагрели и сжали, словно бы вещество находилось на глубине около 10 000 километров. Импульсы лазера генерировали ударные волны, нагревающие материал примерно до 5 000 градусов по Кельвину (4727 градусов по Цельсию), что также повышало и давление. «Мы достигли давления примерно 1,5 миллиона бар», — рассказывает Краус. В ходе эксперимента изучалось и то, как рентгеновские лучи рассеивают электроны в полистироле.

В итоге исследователи не только наблюдали превращение углерода в алмаз, но и выяснили, что происходит с остальной частью образца — он расщепляется на водород. Углерода же практически не остается. «В случае с газовыми гигантами мы теперь знаем, что углерод почти весь превращается в алмазы, и не принимает жидкую переходную форму», — говорит Краус.

Это очень важное открытие, которое может объяснить одну странность Нептуна: температура его внешних слоев гораздо выше, чем должна быть, и планета излучает в 2,6 раза больше энергии, чем ей дает Солнце.

Если алмазы опускаются к ядру планеты, то именно они могут становиться источником гравитационной энергии, которая преобразуется в тепло, генерируемое трением между алмазами и материалом вокруг них.

‹ Назад Вперед ›
Популярные новости / Новости космоса, астрономии и космонавтики
Ученые считают, что на спутниках Урана может быть жизнь
09.01.2021 2580

Ученые во главе с Бенджамином Вайсом, планетологом из Массачусетского технологического института считают, что на спутниках Урана есть соленая вода, а значит на них может быть жизнь.

Ученый предупреждает, что черная дыра может поглотить Землю
20.01.2021 2399
Необъяснимые колебания смещают полюса Марса
09.01.2021 1918
Ядовитая синяя дымка окружила Плутон
25.01.2021 1794
Неизвестный космический объект заслонил собой массивную черную дыру
06.02.2021 1737