Новое исследование показало, что алмазный дождь, экзотический тип осадков на ледяных планетах-гигантах, может быть более распространенным явлением, чем считалось ранее.
В предыдущем эксперименте исследователи имитировали экстремальные температуры и давления, обнаруженные глубоко внутри таких ледяных гигантов как Нептун и Уран, и впервые наблюдали за формированием алмазного дождя.
Исследуя этот процесс на новом материале, который больше соответствует химическому составу этих планет, ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и их коллеги обнаружили, что присутствие кислорода повышает вероятность образования алмазов, позволяя им формироваться и расти в более широком диапазоне условий.
Новое исследование дает более полную картину того, как образуется алмазный дождь, и может привести к созданию нового способа изготовления наноалмазов на Земле.
Международная группа исследователей опубликовала результаты нового эксперимента в журнале Science Advances.
В предыдущем эксперименте ученые изучали пластиковый материал, изготовленный из смеси водорода и углерода, ключевых компонентов общего химического состава Нептуна и Урана. Но ледяные гиганты содержат и другие элементы, в том числе и большое количество кислорода.
В новом исследовании эксперты изучали ПЭТ—пластик, чтобы более точно воспроизвести состав этих планет.
Ученые использовали мощный оптический лазер для создания ударных волн в ПЭТ. Затем они изучили, что произошло с пластиком. С помощью метода рентгеновской дифракции, исследователи наблюдали, как атомы перестраиваются в небольшие алмазные области. Ученые использовали малоугловое рассеяние, чтобы измерить, насколько быстро и масштабно росли эти области. Оказалось, что они выросли до нескольких нанометров в ширину. Исследователи пришли к выводу, что наноалмазы способны расти при более низких давлениях и температурах, если в материале содержится кислород.
Эксперты считают, что алмазы на Нептуне и Уране будут намного крупнее наноалмазов, полученных в этих экспериментах. Предполагается, что они будут весить миллионы карат.
Команда также обнаружила доказательства того, что в сочетании с алмазами также может образовываться суперионная вода, имеющая высокую электропроводность. Возможно она станет ключом к пониманию происхождения необычных магнитных полей на Уране и Нептуне.
Исследование указывает на потенциальный путь получения наноалмазов из дешевых ПЭТ-пластиков. Хотя эти крошечные драгоценные камни уже входят в состав абразивов и полирующих средств, в будущем они потенциально могут быть использованы в квантовых датчиках, медицинских контрастных веществах и ускорителях реакций для возобновляемых источников энергии.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220903124433
Обозрение "Terra & Comp".
