Матушка-природа использует один и тот же набор «строительных блоков» по всей Вселенной, тем не менее собирает их совершенно непохожими друг на друга способами.
Взять, к примеру, углерод — четвертый по распространённости химический элемент во Вселенной. Он является не только ключевым «компонентом» жизни на нашей планете, но и основной многих драгоценных камней, ведь, как известно, алмазы — это атомы чистого углерода, которые длительное время, находясь под землёй, подвергались сильному нагреванию и давлению.
Что происходит с углеродом и прочими твердыми минералами во время воздействия давления, в тысячи раз превосходящего земное, что характерно ядрам Юпитера, Сатурна и планет-гигантов, расположенных за пределами Солнечной системы?
В настоящее время учёные могут ответить на этот вопрос исключительно с помощью компьютерных моделей. Исследования, проводимые в U.S. National Ignition Facility (NIF), в которой расположен самый большой лазер в мире, также способствует продвижению в этом направлении.
На этой неделе был проведён эксперимент, в рамках которого учёные сжали алмаз до плотности свинца — что в 50 млн раз больше давления атмосферы Земли и в 14 раз больше давления в ядре планеты. При этом не подвергая драгоценный камень нагреванию, способствующему сжижению твёрдых частиц.
По словам Thomas Duffy из Принстонского университета, благодаря NIF учёные могут выйти за пределы традиционных методов.
Ядро Юпитера, давление в котором варьируется от 50 млн до 70 млн земных атмосфер, весьма интересно для учёных с научной точки зрения. Несмотря на то, что учёные не знают, что входит в его состав и как оно сформировалось, именно подобного рода информация является ключом к восполнению пробела в понимании того, как образуются и эволюционируют планеты.
Полученные результаты порадовали учёных. Им удалось выяснить, что атомы углерода в поражаемом лазером алмазе не преобразовали свою структуру, как это было предсказано ранее.
У чрезвычайно сильных и стабильных химических связей углерода, возможно, не было достаточного количества времени для того, чтобы разрушиться в течение лазерного воздействия, длящегося всего 20 наносекунд. По словам учёного-теоретика ChrisPickardиз UniversityCollegeLondon’sDepartmentofPhysicsandAstronomy, возможно, есть нечто, благодаря чему углерод остается стабильным.
В ходе дополнительных экспериментов, планируется изучить температурные свойства алмаза при давлении 50 млн атмосфер и более. Учёные также намерены подвергнуть сжатию железо, что, по мнению учёных, позволит приблизиться к пониманию того, как формируются скалистые, подобные Земле, планеты.
