Алмаз раскроет тайну Вселенной

Физики из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии использовали для сжатия алмаза до плотности большей, чем у свинца мощный лазер. Этот эксперимент был проведен с целью разгадки тайн гигантских планет Галактики.

ПО ТЕМЕ

Космические итоги 2013 года

Раскрыта тайна появления золота

Ученые проследили рождение новой планеты

Сюжеты Космос

Крошечный синтетический образец обстреляли 176 лазерными лучами, создавая волны давления, которые постепенно привели к сжатию минерала до плотности, в четыре раза превышающей нормальную. Эта технология получила название "Динамическое наклонное сжатие".

Операция, которая продлилась 20 наносекунд, подвергла алмаз давлению, эквивалентному пяти терапаскалям. Исследователи отмечают, что это в 50 миллионов раз выше, чем давление атмосферы у поверхности Земли, и в 14 раз выше, чем давление в ее ядре.

Для проведения своего эксперимента физики использовали самый большой лазер в мире. Прибор предназначен для проведения исследований в области ядерного синтеза, поэтому может сконцентрировать луч на площади в один квадратный миллиметр, спрятанной внутри десятиметровой алюминиевой сферы. О проведенном опыте ученые сообщили в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Так как мы пытались воссоздать давление внутри газовых гигантов, максимальная температура эксперимента была ограничена. Мы должны были удерживать ее на определенном уровне и сделали это путем тщательной калибровки скорости, с которой интенсивность лазерного луча изменяется во времени", – поясняет ведущий автор исследования доктор Рэй Смит. Данный эксперимент имитирует давление в ядре Сатурна. Теперь астрофизики надеются понять процессы, которые протекают в звездах и гигантских планетах богатых углеродом, сформированных сильным гравитационным давлением. Исследование также направлено на изучение экзопланет, размеры которых зачастую превышают во много раз размеры крупнейшей планеты Солнечной системы – Юпитера.

"Мы не знаем, из чего состоят ядра Сатурна и Юпитера, но мы впервые получили возможность изучать материю, находящуюся в экстремальных состояниях, создаваемых планетами-гигантами. Наш эксперимент призван воссоздать условия в ядрах гигантских газовых планет – как в нашей Солнечной системе, так и за ее пределами", – говорит Смит.

К примеру, Нептун, как показывают расчеты планетологов, содержит алмазы в своем ядре. Газ метан из его оболочки разлагается, а затем содержащийся в нем углерод прессуется под высоким давлением. Миссии, направленные на изучение экзопланет, показали, что нептуноподобные экзопланеты очень распространены в нашей Галактике, а значит, понять их природу теперь будет намного проще.

Эксперимент ценен не только знаниями о формировании гигантских планет, но и возможностью получить новую информацию о зарождении звезд. Астрофизики считают, что мегапланеты являются переходной фазой между планетой и звездой, где достигается давление в несколько петапаскалей. Пока что непонятно, можно ли будет воспроизвести эти условия в лаборатории, но шаг на пути к экспериментальному пониманию небесных тел уже сделан. Более того, жизнь на Земле основана на углероде, а значит понимание различных свойств этого элемента, возможно, приведет и к разгадке и величайшей тайны о происхождении живых организмов планеты.

ЧИТАЙТЕ "ДНИ.РУ" В "ИНСТАГРАМЕ" – ПОДАРКИ И ЭКСКЛЮЗИВЫ