Представлені нові експериментальні дані, що пояснюють причини, по яким на Нептуні і Урані можуть йти дощі з алмазів.
Згідно з гіпотезою, високі температура і тиск в тисячах кілометрах під хмарами цих газових гігантів повинні розщеплювати вуглеводні сполуки. При цьому вуглець перетворюється на алмази, які поринають все глибше, прагнучи до ядер планет.
У новому експерименті використовувався рентгенівський лазер Linac, який виявив, що вуглець перетворюється безпосередньо в алмази.
Нептун і Уран — дві найбільш погано вивчені планети Сонячної системи. Вони занадто далеко. До них долітав тільки космічний зонд Voyager 2, та й той пройшов повз, оглянувши планети мигцем. Але газові гіганти дуже поширені в нашій галактиці і тому їх необхідно вивчати.
Ми знаємо, що атмосфери Нептуна і Урана складаються в основному з водню і гелію з невеликою домішкою метану. Під розрідженими шарами атмосфери, ближче до ядер планет, знаходиться дуже гаряча і надщільна рідина, яка складається з води, метану й аміаку.
Більш ранні експерименти показали, що при достатньому тиску і температурі метан може перетворюватися в алмази. Точніше, алмази можуть формуватися в межах цього гарячого, щільного матеріалу.
Для відтворення умов, які можна спостерігати всередині газових гігантів типу Нептуна, дослідники використовували замість метану (CH4) вуглеводневий полістирол (C8H8). Його нагріли і стиснули, немов би речовина знаходилася на глибині близько 10 000 кілометрів. Імпульси лазера генерували ударні хвилі, які нагрівають матеріал приблизно до 5 000 градусів за Кельвіном (4727 градусів за Цельсієм), що також підвищувало і тиск. «Ми досягли тиску приблизно 1,5 мільйона бар», — розповідає Краус. У ході експерименту вивчалася і те, як рентгенівські промені розсіюють електрони в полістиролі.
У підсумку дослідники не тільки спостерігали перетворення вуглецю в алмаз, але і з’ясували, що відбувається з іншою частиною зразка — він розщеплюється на водень. Вуглецю ж практично не залишається.
Це дуже важливе відкриття, яке може пояснити одну дивність Нептуна: температура його зовнішніх шарів набагато вища, ніж має бути, і планета випромінює в 2,6 раза більше енергії, ніж їй дає Сонце.
Якщо алмази опускаються до ядра планети, то саме вони можуть ставати джерелом гравітаційної енергії, яка перетворюється в тепло, що генерується тертям між алмазами і матеріалом навколо них.
Натхнення: www.popmech.ru