Ученые создали бриллиантовый дождь из пластиковых бутылок

Исследователи изучали процессы образования бриллиантового дождя на таких планетах, как Уран и Нептун. Они пришли к выводу, что в присутствии кислорода эти процессы идут быстрее. Также при этом образуется «черный горячий лед».

Мощный лазер создал бриллиантовый дождь
Создание бриллиантов с помощью мощного лазера. Источник: Рhys.org

Бриллиантовый дождь на ледяных гигантах

Давно известно о том, что на ледяных гигантах, таких как Уран и Нептун, углерод в атмосфере может под давлением превращаться в бриллианты. Потом они, как предполагается, постепенно проливаются дождем драгоценностей. Ученые из национальной лаборатории ускорителей Министерства энергетики США некоторое время назад даже смогли воспроизвести этот процесс в лаборатории.

Лабораторная установка. Источник: Рhys.org

Однако они обратили внимание, что условия на ледяных гигантах могут сильно отличаться от чистой смеси водорода и углерода, которая использовалась в предыдущем эксперименте. В частности, они предположили, что на образование бриллиантовых дождей может сильно влиять кислород.

ПЭТ-бутылки как сырье для бриллиантов

В качестве сырья для получения драгоценных камней на этот раз ученые использовали обычные бутылки из полиэтилентерефталата, более известного как ПЭТ. Этот материал по соотношению углерода, гидрогена и кислорода очень напоминает атмосферу Нептуна и Урана. Ученые применили чрезвычайно мощные лазеры для того, чтобы создать ударные волны, имитирующие давление на этих планетах.

Под их действием ПЭТ полностью разрушился, и ученые использовали рентгеновскую дифракцию и малоугловое рассеяние, чтобы узнать, во что он превратился. Оказалось, что образовались кристаллики бриллиантов нанометрического размера, и они даже очень медленно растут.

Бриллиантовый дождь из бутылок
Образование бриллиантового дождя. Источник: Рhys.org

При этом было доказано, что в присутствии атомов кислорода этот процесс может происходить при меньшем давлении, чем считалось до сих пор. То есть, бриллиантовые дожди возможны в широком диапазоне условий. На планетах типа Нептуна, где чрезвычайное давление не прекращается миллионы лет, рост бриллиантов продолжается постоянно.

Промышленные бриллианты и «черный горячий лед»

Исследования показывают, что по мере роста бриллиантов они постепенно начинают тонуть в плотной атмосфере ледяных гигантов. За миллиарды лет вокруг ядра должен сформироваться толстый слой из драгоценностей.

Этот результат чрезвычайно интересен, ведь сейчас ученые склоняются к мнению, что именно ледяные гиганты являются самыми распространенными во Вселенной. До сих пор их строение описывали просто как металлическое ядро, окруженное слоями жидкости и газа.

Также бриллиантовый дождь из ПЭТ-бутылок имеет чисто земное применение. Ведь эти нанокристаллы являются ценным промышленным сырьем, которое используется во многих технологических процессах.

Наконец, ученые пришли к выводу, что вместе с бриллиантами может образовываться суперионная вода. Эту экзотическую форму льда, известную как «черный горячий лед» открыли только недавно. Существует она при высоком давлении. В этих условиях молекулы полностью разрушаются, атомы кислорода образуют кристаллическую решетку, а водород свободно плавает между ними.

Суперионная вода является хорошим проводником электрического тока. Любое различие потенциалов создает условия для его возникновения. Следовательно, наличие этого экзотического вещества может объяснить существование локальных магнитных полей, наблюдаемых на этих планетах.

По материалам Рhys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine