Timantit voivat sataa alas syvälle Neptunukseen ja Uranukseen.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat tekevät omituista jäätyyppiä puolivälissä kiinteän ja nestemäisen välillä
Näiden "jään jättiläisten" fysiikka eroaa suuresti maan fyysisestä. Näillä planeetoilla on kiinteä ydin, jota ympäröivät jäiset valtameret, jotka koostuvat hiilivedyistä, vedestä ja ammoniakista. Syvällä näiden planeettojen sisällä, noin 6200 mailin päässä pinnasta, paine on niin voimakasta, että fyysikot ovat jo pitkään spekuloineet, että voi muodostua timanttisuihku. Nyt, kuten Nicola Davis raportoi The Guardianille, uusi kokeilu, joka simuloi tätä prosessia, on antanut ensimmäisen näytön siitä, että tämä timanttisade on mahdollista.
Aikaisemmat tutkijat ovat yrittäneet simuloida tätä ”timanttisadua” aiemmin, Davis kertoo, mutta eivät koskaan pystyneet tuottamaan valtavia paineita, joita odotetaan jääjäätiläisten sisätiloissa. Joten kansainvälinen tutkijaryhmä kokeili uutta lähestymistapaa.
Lehdistötiedotteen mukaan joukkue paljasti polystyreeniä, erään tyyppistä muovia, joka koostuu hiilestä ja vedystä, iskutaaltoihin, joita tuottaa suuritehoinen optinen laser ja röntgensäteet. Iskuaallot puristivat muovin 150 gigapaskalin paineissa ja lämpötiloissa yli 9 000 Fahrenheit-astetta. Tämä intensiivinen reaktio hajosi sidokset vedyn ja hiilimolekyylien välillä ja puristetut hiiliatomit mikroskooppiseksi timantiksi. Tutkimus ilmestyy Nature Astronomy -lehdessä.
"Koeaika on hyvin lyhyt", Dominiks Kraus saksalaisesta tutkimuslaboratoriosta Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf kertoo Davisille. "Se, että näimme tämän erittäin selkeän timanttien allekirjoituksen, oli oikeastaan hyvin, erittäin yllättävää."
Tutkimuksen pääkirjailija Kraus kertoo Bryson Masselle Gizmodosta, että Neptunuksen ja Uranuksen ytimien ympärillä on todennäköisesti suuri timanttisadun vaippa. Ja on mahdollista, että planeettojen sisätilat ovat jopa oudompia.
"Jos lämpötila on riittävän korkea ytimen läheisyydessä (jotkut laskelmat ennustavat sen), se voi olla myös" nestemäisen hiilen valtameriä ", joissa on jättiläisillä timanttijäävuorilla varustettuja uima-altaita", Kraus sanoo. "Mutta useimmat teoriat viittaavat siihen, että timantti pysyy kiinteänä ainakin Neptunuksen ja Uranuksen sisällä, mutta tämä saattaa olla erilainen joillekin eksoplaneetoille."
Timanttisadut voisivat ratkaista myös toisen jään jättiläisten mysteerin, Davis kertoo. Uraani ja Neptuuni ovat kuumempia kuin useimmat mallit ennustavat, mutta Kraus selittää, että koska timantit ovat raskaampia kuin ympäröivä hiilivetyväliaine, jossa ne muodostavat, ne uppoutuvat kohti planeetan ydintä tuhansien vuosien ajan. Nuo uppoutuvat kivit aiheuttaisivat kitkaa, lähettäen lämpöä, mikä lisäisi lämpötilaa.
Planeettamallinnuksen parantamisen lisäksi uudella simulaatiolla voisi olla käytännöllisiä sovelluksia. Nykyään elektroniikassa ja kirurgisissa työkaluissa käytetyt pienet keinotekoiset timantit luodaan räjäyttämällä. Tämä uusi laserpohjainen prosessi voisi johtaa tarkempaan ja tehokkaampaan menetelmään pienten helmien luomiseksi.
Toimittajan huomautus 23. elokuuta 2017 : Tämän artikkelin aikaisempi versio ehdotti virheellisesti ammoniakkia ja vettä hiilivetytyypeiksi.
