Учёные впервые воссоздали алмазный дождь внутри ледяных гигантов
AI Фото носит иллюстративный характер
Физики из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) впервые воспроизвели процесс, который, как считается, вызывает алмазный дождь в недрах Нептуна и Урана. Эксперимент проводился на лазерной установке Omega в Рочестерском университете, где лазер испарил внешний слой алмазного образца, создав ударную волну с давлением в три раза выше, чем в ядре Земли, и температурой, сравнимой с поверхностью Солнца, в течение миллиардной доли секунды. Об этом сообщает портал Phys.org.
Результаты, опубликованные в Nature Physics, разрешили 20-летнюю загадку: предыдущие измерения точки плавления алмаза расходились с квантово-механическими моделями на 20%, что соответствовало разнице более 1000 кельвинов. Новые данные рентгеновской дифракции подтвердили согласие теории и эксперимента, а также выявили неожиданный факт — твёрдый алмаз менее плотный, чем жидкий металлический углерод, что делает возможным алмазный дождь в недрах планет.
Практическое применение открытия касается термоядерного синтеза: исследователи выяснили, что для идеального плавления алмазной капсулы в установках инерциального синтеза, таких как NIF, не нужен сверхмощный начальный импульс. Более медленный и мягкий удар может увеличить выход энергии в три раза, хотя до промышленного использования всё ещё далеко — на порядки величины.
Эксперимент также объясняет избыточную энергию Нептуна, которую планета излучает в космос: трение и тепло от падающих алмазных капель являются одним из основных источников этого явления. Учёные впервые получили точные данные о давлениях и температурах, необходимых для такого процесса, что открывает путь к дальнейшим исследованиям как планет, так и технологий синтеза.
