Международная команда исследователей во главе с доктором Мунго Фростом из исследовательского центра SLAC в Калифорнии получила новые знания о формировании алмазного дождя на ледяных планетах, таких как Нептун и Уран, с помощью рентгеновского лазера European XFEL в Шенефельде
Фото: freepik.com
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy. Его результаты также дают ключи к формированию сложных магнитных полей этих планет.
В предыдущих работах с рентгеновскими лазерами ученые обнаружили, что алмазы должны формироваться из соединений углерода в недрах больших газовых планет из-за высокого давления, которое там царит. Затем они погружаются в недра планет в виде дождя драгоценных камней из верхних слоев.
Новый эксперимент, проведенный на европейской установке XFEL, показал, что образование алмазов из соединений углерода начинается уже при более низких давлениях и температурах, чем предполагалось. Для газовых планет это означает, что алмазный дождь уже формируется на меньшей глубине, чем считалось, и, таким образом, может иметь более сильное влияние на формирование магнитных полей.
Читайте также: Карту Украины и флаг отправили на Луну во время миссии NASA
Кроме того, алмазный дождь также возможен 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.
По пути от внешних к внутренним слоям планет алмазный дождь может захватывать газ и лед, вызывая токи проводящего льда. Токи токопроводящих жидкостей действуют как своеобразное динамо, благодаря которому формируются магнитные поля планет.
«Алмазный дождь, вероятно, влияет на формирование сложных магнитных полей Урана и Нептуна», — сказал Фрост.
Читайте также: Как выглядит полет с Луны на Землю: NASA показало видео
Группа использовала пластиковую пленку, изготовленную из углеводородного соединения полистирола, в качестве источника углерода. Под очень высоким давлением из пленки формируются алмазы — процесс, который происходит так же, как и в недрах планет, и который можно повторить на европейской установке XFEL.
Исследователи создали высокое давление и температуру более 2200 градусов по Цельсию, которые царят внутри ледяных газовых гигантов, с помощью алмазных штампов и лазеров. Штамповые ячейки функционируют как мини-клещи, в которых образец зажимается между двумя бриллиантами. С помощью европейских рентгеновских импульсов XFEL можно точно наблюдать время, условия и последовательность формирования алмазов в ячейке штампа.
В международную исследовательскую группу также входят ученые из European XFEL, немецких исследовательских центров DESY в Гамбурге и Центра Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе, а также других научно-исследовательских институтов и университетов из разных стран. Европейский консорциум пользователей XFEL HIBEF, в который входят исследовательские центры HZDR и DESY, внес значительный вклад в эту работу.
«Благодаря этому международному сотрудничеству мы достигли значительного прогресса на европейском XFEL и получили новые замечательные знания о ледяных планетах», — говорит Фрост.
Напомним, космические астронавты NASA активно тестируют новый специализированный лифт, который будет использоваться для перемещения астронавтов из космического корабля к поверхности Луны в рамках запланированных на 2025 и 2028 годы миссий.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
NASA «потеряло» астероид, который может скоро упасть на Землю
Ученые обнаружили 270 новых методов зарождения жизни в космосе
В NASA заявили, какие космические миссии реализуют в 2024 году
Источник: phys.org
