Міжнародна команда дослідників на чолі з доктором Мунго Фростом з дослідницького центру SLAC в Каліфорнії отримала нові знання про формування алмазного дощу на крижаних планетах, таких як Нептун і Уран, за допомогою рентгенівського лазера European XFEL в Шенефельді
Фото: freepik.com
Дослідження опубліковане в журналі Nature Astronomy.. Його результати також дають ключі до формування складних магнітних полів цих планет.
У попередніх роботах з рентгенівськими лазерами вчені виявили, що алмази повинні формуватися зі сполук вуглецю в надрах великих газових планет через високий тиск, який там панує. Потім вони занурюються в надра планет у вигляді дощу дорогоцінного каміння з верхніх шарів.
Читайте також: Мапу України та прапор відправили на Місяць під час місії NASA
Новий експеримент, проведений на європейській установці XFEL, показав, що утворення алмазів зі сполук вуглецю починається вже при нижчих тисках і температурах, ніж передбачалося. Для газових планет це означає, що алмазний дощ вже формується на меншій глибині, ніж вважалося, і, таким чином, може мати сильніший вплив на формування магнітних полів.
Крім того, алмазний дощ також можливий на газових планетах, які менші за Нептун і Уран і називаються “міні Нептунами”. Таких планет не існує в нашій Сонячній системі, але вони зустрічаються як екзопланети за її межами.
На шляху від зовнішніх до внутрішніх шарів планет алмазний дощ може захоплювати газ і лід, викликаючи струми провідного льоду. Струми струмопровідних рідин діють як своєрідне динамо, завдяки якому формуються магнітні поля планет.
“Алмазний дощ, ймовірно, впливає на формування складних магнітних полів Урана і Нептуна”, – сказав Фрост.
Читайте також: Як виглядає політ з Місяця на Землю: NASA показало відео
Група використовувала пластикову плівку, виготовлену з вуглеводневої сполуки полістиролу, як джерело вуглецю. Під дуже високим тиском з плівки формуються алмази – процес, який відбувається так само, як і в надрах планет, і який можна повторити на європейській установці XFEL.
Дослідники створили високий тиск і температуру понад 2200 градусів за Цельсієм, які панують всередині крижаних газових гігантів, за допомогою алмазних штампів і лазерів. Штампувальні комірки функціонують як мінілещата, в яких зразок затискається між двома діамантами. За допомогою європейських рентгенівських імпульсів XFEL можна точно спостерігати час, умови і послідовність формування алмазів в комірці штампа.
До міжнародної дослідницької групи також входять вчені з European XFEL, німецьких дослідницьких центрів DESY в Гамбурзі та Центру Гельмгольца в Дрездені-Россендорфі, а також інших науково-дослідних інститутів та університетів з різних країн. Європейський консорціум користувачів XFEL HIBEF, до якого входять дослідницькі центри HZDR та DESY, зробив значний внесок у цю роботу.
“Завдяки цій міжнародній співпраці ми досягли значного прогресу на європейському XFEL і отримали нові чудові знання про крижані планети”, – каже Фрост.
Нагадаємо, космічні астронавти NASA активно тестують новий спеціалізований ліфт, який буде використовуватися для переміщення астронавтів з космічного корабля до поверхні Місяця у рамках запланованих на 2025 та 2028 роки місій.
Ознайомтесь з іншими популярними матеріалами:
NASA «загубило» астероїд, який може скоро впасти на Землю
Науковці виявили 270 нових методів зародження життя у космосі
У NASA заявили, які космічні місії реалізують наступного 2024 року
Джерело: phys.org
