Галактические Ледяные Гиганты Идут Алмазным Дождем? Это более вероятно, чем вы думаете

пластиковый алмаз
«Алмазный дождь» может быть более распространенным на ледяных гигантах по всей вселенной, чем считалось ранее. Новое исследование предоставило ученым более полную картину того, как образуются алмазные дожди на других планетах. Это может представить новый способ изготовления наноалмазов здесь, на Земле.

В предыдущем эксперименте ученые смогли имитировать экстремальные температуры и давления внутри таких планет, как Нептун и Уран , и, в свою очередь, наблюдать алмазный дождь по мере его образования. Теперь международная группа ученых смогла использовать материал, который ближе всего по химическому составу к этим планетам. Согласно недавнему отчету SLAC, они смогли «формироваться и расти в более широком диапазоне условий и на большем количестве планет».

«Предыдущая работа была первым случаем, когда мы непосредственно наблюдали образование алмазов из любых смесей», — отметил Зигфрид Гленцер, директор отдела высокой плотности энергии в SLAC. «С тех пор было проведено довольно много экспериментов с различными чистыми материалами. Но внутри планет все гораздо сложнее, в смеси гораздо больше химических веществ. влияние, которое оказывают эти дополнительные химические вещества».

Исследователи обнаружили, что с помощью ПЭТ-пластика, часто используемого в пластиковых бутылках и пищевой упаковке, они смогли более точно воспроизвести состав планет. Предыдущее исследование было сосредоточено на смеси водорода и углерода. ПЭТ-пластик вводит в уравнение кислород, что лучше имитирует активность ледяных планет.

Чтобы проверить теорию, исследователи использовали мощный оптический лазер в приборе Matter in Extreme Conditions (MEC) в источнике когерентного света Linac (LCLS) SLAC для создания ударных волн в ПЭТ. После того, как ударные волны были отправлены в пластик, они исследовали, что произошло в ПЭТ, с помощью рентгеновских импульсов от LCLS.

рентгеновская лаборатория
Используя метод, называемый рентгеновской дифракцией, исследователи наблюдали, как атомы материала перестраиваются в небольшие алмазные области. В то же время они использовали другой метод, называемый малоугловым рассеянием, чтобы измерить, насколько быстро и насколько большие эти области увеличиваются в размерах. В первом эксперименте второй метод не использовался. Вводя в смесь кислород, исследователи определили, что наноалмазы способны расти при более низких давлениях и температурах, чем наблюдалось ранее.

Доминик Краус, физик из HZDR и профессор Ростокского университета, заявил: «Эффект кислорода заключался в ускорении расщепления углерода и водорода и, таким образом, стимулировании образования наноалмазов. Это означало, что атомы углерода могли легче соединяться. и образуют алмазы».

Исследование также многообещающе с точки зрения обеспечения потенциального пути для производства наноалмазов здесь, на Земле. Эти «крошечные драгоценные камни» уже используются в абразивах и полировальных составах, а в будущем их можно будет использовать в квантовых датчиках, медицинских контрастных веществах и ускорителях реакций для возобновляемых источников энергии.

«Способ производства наноалмазов в настоящее время заключается в том, чтобы взять сгусток углерода или алмаза и взорвать его взрывчаткой», — объяснил ученый SLAC Бенджамин Офори-Окаи. «Это создает наноалмазы различных размеров и форм, и их трудно контролировать. То, что мы видим в этом эксперименте, — это различная реакционная способность одного и того же вида при высокой температуре и давлении». Исследование

_ указывает на то, что добавление дополнительных химических веществ может ускорить процесс. Лазерное производство также может предложить более чистый и контролируемый метод производства наноалмазов. Исследователи говорят, что если они смогут разработать способы изменения некоторых аспектов реактивности, то они смогут изменить скорость их формирования и, следовательно, их размер.

Источник (англ.)

Поставить оценку
Кофебрейкер | Интернет-журнал