Дослідники вивчали процеси утворення діамантового дощу на таких планетах, як Уран та Нептун. Вони дійшли висновку, що в присутності кисню ці процеси йдуть швидше. Також при цьому утворюється «чорна гаряча крига».
Діамантовий дощ на крижаних гігантах
Про те, що на крижаних гігантах, таких як Уран та Нептун, вуглець в атмосфері може під тиском перетворюватися на діаманти, відомо давно. Потім вони, як вважається, поступово падають униз дощем коштовностей. Вчені з національної лабораторії прискорювачів Міністерства енергетики США деякий час тому навіть змогли відтворити цей процес у лабораторії.
Однак вони звернули увагу, що умови на крижаних гігантах можуть сильно відрізнятися від чистої суміші водню та вуглецю, яка використовувалася у попередньому експерименті. Зокрема, вони припустили, що на утворення діамантових дощів може сильно впливати кисень.
ПЕТ-пляшки як сировина для діамантів
Як сировину для отримання коштовного каміння цього разу вчені використали звичайні пляшки з поліетилентерефталату, більш відомого як ПЕТ. Цей матеріал за співвідношенням вуглецю, гідрогену та кисню дуже нагадує атмосфери Нептуна та Урана. Тож вчені застосували надзвичайно потужні лазери для того, аби створити ударні хвилі, які імітують тиск на цих планетах.
Під їхньою дією ПЕТ повністю зруйнувався, і вчені використали рентгенівську дифракцію та малокутове розсіювання й змогли дізнатися, на що він перетворився. Виявилося, що утворилися кристалики діамантів нанометричного розміру, і вони навіть дуже повільно ростуть.
При цьому було доведено, що в присутності атомів кисню цей процес може відбуватися при меншому тиску, ніж вважалося досі. Тобто діамантові дощі можливі у широкому діапазоні умов. На планетах типу Нептуна, де надзвичайний тиск не припиняється мільйони років, ріст діамантів продовжується постійно.
Промислові діаманти та «чорна гаряча крига»
Дослідження показують, що в міру зростання діамантів вони поступово починають тонути у щільній атмосфері крижаних гігантів. За мільярди років навколо їхнього ядра має сформуватися товстий шар з коштовностей.
Цей результат є надзвичайно цікавим, адже зараз вчені схиляються до думки, що саме крижані гіганти є найрозповсюдженішим у Всесвіті. І досі їхню будову описували просто як металеве ядро, оточене шарами рідини та газу.
Також діамантовий дощ із ПЕТ-пляшок має і чисто земне застосування. Адже ці нанокристали є цінною промисловою сировиною, яка використовується у багатьох технологічних процесах.
Нарешті, вчені дійшли висновку, що разом із діамантами може утворюватися суперіонна вода. Цю екзотичну форму криги, відому як «чорна гаряча крига» відкрили лише недавно. Існує вона в умовах високого тиску. При цьому молекули повністю руйнуються, атоми кисню утворюють кристалічну решітку, а водень вільно плаває між ними.
Суперіонна вода є хорошим провідником електричного струму. Будь-яка різниця потенціалів створює умови для його виникнення. Тож наявність цієї екзотичної речовини може пояснити існування локальних магнітних полів, які спостерігаються на цих планетах.
За матеріалами Рhys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
