 |
|
Алмазные дожди на ледяных планетах
|
| Международная группа исследователей под руководством доктора Мунго Фроста из исследовательского центра SLAC в Калифорнии получила новое представление об образовании алмазного дождя на ледяных планетах, таких как Нептун и Уран, с помощью рентгеновского лазера European XFEL в Шенефельде. Результаты также дают ключ к пониманию формирования сложных магнитных полей этих планет. В более ранних работах над рентгеновскими лазерами ученые обнаружили, что алмазы должны образовываться из углеродных соединений внутри больших газовых планет из-за преобладающего там высокого давления. Затем они опустились бы дальше в глубь планет в виде дождя драгоценных камней из более высоких слоев. Новый эксперимент на европейском XFEL теперь показал, что образование алмазов из углеродных соединений уже начинается при более низких давлениях и температурах, чем предполагалось. Для газовых планет это означает, что алмазный дождь уже формируется на меньшей глубине, чем предполагалось, и, таким образом, может иметь более сильное влияние на формирование магнитных полей. |
|
| Кроме того, алмазный дождь возможен и на газовых планетах, которые меньше Нептуна и Урана и называются «мини-Нептунами». Таких планет не существует в нашей Солнечной системе, но они встречаются как экзопланеты за ее пределами. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy. На своем пути от внешних слоев планет к внутренним алмазный дождь может увлекать за собой газ и лед, вызывая токи проводящего льда. Токи проводящих жидкостей действуют как своеобразная динамо-машина, посредством которой формируются магнитные поля планет. "Алмазный дождь, вероятно, оказывает влияние на формирование сложных магнитных полей Урана и Нептуна", - сказал Фрост. В качестве источника углерода группа использовала пластиковую пленку, изготовленную из углеводородного соединения полистирола. Под очень высоким давлением из фольги образуются алмазы — процесс, происходящий так же, как и в недрах планет, и который можно продублировать на европейском XFEL. |
| Исследователи с помощью алмазных штампов и лазеров создали высокое давление и температуру более 2200 градусов по Цельсию, которые преобладают внутри ледяных газовых гигантов. Ячейки штампа действуют как мини-тиски, в которых образец зажимается между двумя алмазами. С помощью рентгеновских импульсов европейского XFEL можно точно наблюдать время, условия и последовательность образования алмазов в ячейке штампа. В международную исследовательскую группу также входят ученые из европейского XFEL, немецких исследовательских центров DESY в Гамбурге и Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф, а также других исследовательских институтов и университетов из разных стран. Европейский консорциум пользователей XFEL HIBEF с участием исследовательских центров HZDR и DESY внес значительный вклад в эту работу. «Благодаря этому международному сотрудничеству мы добились большого прогресса в европейском XFEL и получили замечательные новые знания о ледяных планетах», — говорит Фрост. |
| Источник |
