Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые воссоздали алмазный дождь в лабораторных условиях

∴ 169

В эксперименте, призванном имитировать условия внутри ледяных планет-гигантов нашей Солнечной системы, ученые впервые смогли наблюдать «алмазный дождь», когда он формировался в условиях высокого давления. Чрезвычайно высокое давление сжимает водород и углерод, находящиеся внутри этих планет, чтобы сформировать твердые алмазы, которые медленно опускаются на поверхность.

812

Ожидается, что сверкающие осадки выпадают на поверхности Урана и Нептуна. И эти осадки вызваны смесью водорода и углерода. Состояние этих планет похоже. Обе содержат плотные сердечники, покрытые смесью разнообразных льдов, льдов из водорода, углерода, кислорода и азота.

Исследователи смоделировали окружающую среду, эквивалентную той, что наблюдается на этих планетах. Для этого они использовали специальную среду, прибор для генерации материи в экстремальных условиях (МЭС) и рентгеновский лазер на свободных электронах в лаборатории SLAC, National Accelerator Laboratory, Linac Coherent Light Source (LCLS).

В эксперименте ученые увидели, что почти каждый атом углерода исходного материала был заключен в небольшие алмазные структуры шириной до нескольких нанометров. В условиях Урана и Нептуна такие алмазы станут намного больше, возможно, что в миллионы карат. Исследователи также думают, что возможно, за тысячи лет алмазы медленно погружаются в слои льда планет и собираются в толстый слой вокруг ядра.

Ранние эксперименты, которые пытались воссоздать алмазный дождь в аналогичных условиях, не смогли зафиксировать измерения в реальном времени из-за того, что крошечные алмазы образуются в течение очень короткого промежутка. Высокоэнергетические оптические лазеры в MEC в сочетании с рентгеновскими импульсами LCLS, которые длились всего лишь фемтосекунды, или квадриллионные секунды, позволили ученым непосредственно измерить химическую реакцию.

Результаты, представленные в этом эксперименте, являются первым однозначным наблюдением образования алмазов при высоком давлении из подобных смесей и согласуются с теоретическими предположениями.

Филипп Дончев