На Уране и Нептуне «текут» алмазные реки?

0

Айсберги из алмаза, плавающие по поверхности «алмазных» морей, вполне могут существовать в глубинах парочки планет-гигантов. Так считает опирающаяся на данные новых экспериментов группа физиков из нескольких университетов США, а также из Ливерморской национальной лаборатории.

Алмаз нельзя превратить напрямую в жидкость простым нагревом (даже без доступа воздуха, чтобы не сгорел), необходимо ещё и прикладывать огромное давление, причём делать это надо очень быстро, иначе алмаз сначала обращается в графит, а тот уже тает. И хотя такой трюк (прямое сжижение алмаза) уже был провёрнут несколько лет назад в лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories), точного значения температуры перехода измерить не удалось.

Между тем, уточнение формы кривых на диаграмме фазовых состояний углерода при больших значениях давления и температуры важно для понимания процессов, идущих в недрах газовых гигантов, а именно — на Уране и Нептуне.

Именно там, по оценкам американских учёных, могут существовать весьма необычные углеродные океаны. Такой вывод был сделан после того, как физики подробно изучили смену фазовых состояний углерода и впервые уточнили температуру плавления алмаза.

Для этого небольшие природные алмазы (по 0,5 мм в поперечнике и 0,1 карата веса) подвергали действию ударных волн, возникающих в толще материала при облучении высокоинтенсивным лазером (он обрушивал на образцы 3 килоджоуля энергии за 1 наносекунду). Так удалось измерить параметры и описать поведение кристаллического и жидкого углерода при давлении вплоть до 40 миллионов атмосфер и температурах более 50 тысяч кельвинов.

Опыт в частности показал, что после шокового расплавления образцов при последующем падении давления ниже 6-11 миллионов атмосфер крошечные кристаллы алмаза начали появляться из жидкости. И это, мол, говорит о том, что в глубинах газовых гигантов алмазы вполне могут существовать в стабильном состоянии (любопытно, что ранее голландцы дали крайне низкие шансы на алмазы Урана).

Однако самое удивительное открытие заключалось в том, что в данных условиях алмаз превращается в жидкость более плотную, чем сам кристалл, кстати, — металлическую. То есть при больших давлениях алмаз ведёт себя подобно воде: его «лёд» менее плотный, чем жидкая фаза. Это значит, что на поверхности слоёв жидкого углерода, где-то на чудовищных глубинах в Нептуне и Уране, могут плавать алмазные айсберги. Авторы работы полагают, что металлический углеродный океан у данных гигантов, с его мощными течениями, может быть ответственен за сильное несовпадение магнитных полей и осей вращения данных планет.

Невероятно? А между тем, многие астрономы предполагают, что в космосе существуют целые алмазные планеты! Ранее астрономы объявили об открытии настоящей алмазной звезды, расположенной в 50 световых годах от Земли. Львиную долю объёма этой звезды (сердцевину) составляет сплошной кристалл алмаза, а теперь ученые предполагают, что алмазными могут быть и планеты (напомним, что звезда — это небесное тело, в котором идут, шли или будут идти термоядерные реакции, планета же – тело, находящееся на орбите вокруг звезды, – достаточно массивное, чтобы приобрести округлую форму, но недостаточно массивное для начала термоядерного синтеза). Так вот, в Солнечной системе такой алмазной планеты нет, но другие звёзды в нашей галактике могли бы иметь достаточно углерода, чтобы сформировать такие планеты.

Алмазная планета развивается по другому пути, нежели Земля, Марс или Венера — планеты преимущественно силикатные, пишет Membrana.ru. Углеродистые планеты могли бы походить по составу на некоторые метеориты. В газе, который существует в протопланетном диске молодой звезды, большое количество углерода наряду со слишком небольшим количеством кислорода могли бы сформировать углеродистые составы, такие как карбиды и графит. А любой сжатый графит превратился бы в алмаз под высоким давлением в недрах углеродистых планет, потенциально формируя алмазные слои в много километров толщиной.

Астроном считает, что планеты, движущиеся вокруг пульсара PSR 1257+12, могут быть углеродистыми планетами, родившимися из остатков взорвавшейся старой звезды, наработавшей в своих недрах достаточно углерода. Другие хорошие кандидаты на углеродистые планеты могут быть расположены ближе к центру галактики, где звёзды имеют больше углерода, чем Солнце.

Поделиться.

Комментарии закрыты