На Уране и Нептуне идут дожди из алмазов и бриллиантов

На первый взгляд Уран и Нептун — просто скучные планеты, состоящие из неинтересных молекул. Но под внешними слоями этих миров может скрываться нечто впечатляющее: постоянный дождь из бриллиантов, сообщает Space.com.

Глубоко под вершинами зеленых или синих облаков Урана и Нептуна находится много воды, аммиака и метана. Но эти ледяные гиганты, вероятно, имеют каменные ядра, окруженные элементами, которые, вероятно, сжаты в экзотические квантовые состояния. В какой-то момент эта квантовая странность превращается в «суп» под сверхвысоким давлением, который обычно разжижается по мере приближения к поверхности.

алмазный дождь на Нептуне

Математическое моделирование

Чтобы попытаться понять, что находится внутри этих планет, астрономы и планетологи должны взять эти скудные данные и объединить их с лабораторными экспериментами, которые пытаются воспроизвести условия внутри этих планет. Кроме того, они используют старую добрую математику — очень много. Математическое моделирование помогает астрономам понять, что происходит в той или иной ситуации на основе ограниченных данных.

И именно благодаря этой комбинации математического моделирования и лабораторных экспериментов мы поняли, что на Уране и Нептуне могут быть так называемые алмазные дожди.

Вояджер-2

Идея алмазного дождя была впервые предложена перед миссией «Вояджер-2», которая стартовала в 1977 году. Обоснование было довольно простым: мы знаем, из чего состоят Уран и Нептун , и мы знаем, что вещество становится горячее и плотнее, чем глубже вы погружаетесь на планету. Математическое моделирование помогает заполнить детали, например, самые внутренние области мантий этих планет, вероятно, имеют температуру где-то около 7000 кельвинов (6727 градусов по Цельсию) и давление в 6 миллионов раз больше, чем в атмосфере Земли.

Те же самые модели говорят нам, что самые внешние слои мантии несколько холоднее — 2000 К (1727 C) — и находятся под несколько менее сильным давлением (в 200 000 раз выше земного атмосферного давления). Поэтому естественно задаться вопросом: что происходит с водой, аммиаком и метаном при таких температурах и давлениях?

Кристаллические узоры

В частности, в случае метана сильное давление может разорвать молекулу на части, высвобождая углерод. Затем углерод находит своих собратьев, образуя длинные цепочки. Затем длинные цепочки сжимаются, образуя кристаллические узоры, подобные алмазам.

Затем плотные алмазные образования падают сквозь слои мантии, пока не становится слишком жарко, где они испаряются, всплывают обратно и повторяют цикл — отсюда и термин «алмазный дождь».

Еще новости с Нептуна

Читайте огляди:

-->