Алмазні скарбниці Космосу

Алмазні скарбниці Космосу

Вчені переконані в існуванні алмазних морів на Урані і Нептуні, що пояснює спотворення магнітного поля цих планет – магнітні полюси Нептуна і Урана відхилені від географічних (у випадку, наприклад, з Ураном відхилення становить 97,86°, тобто це небесне тіло лежить як би на боці). Що стосується різних станів алмазів, дослідження показали, що алмазні моря схожі на водяні моря на Землі.

Відкриття, що під поверхнею Нептуна і Урана існують великі поклади рідких алмазів, було зроблено на основі експерименту, під час якого дослідники задавалися питанням, що відбувається з алмазом на Урані – в середовищі з екстремально високою температурою і тиском.

В лабораторних умовах мінерал, що знаходився під тиском, який в 11 мільйонів разів перевищує земний, нагріли до 5 000 градусів за Фаренгейтом. Результат – зміна агрегатного стану, твердий шматок алмазу перетворився на рідку калюжку. Однак навіть колосальний тиск Нептуна не здатний перетворити на рідину ті гігантські шматки алмазів, які, найімовірніше, все ж таки плавають на поверхні рідких порід мінералу.

Алмазні скарбниці Космосу
Планета Уран

У національній лабораторії Сандія (Sandia National Laboratories, USA) фізики встановили, що за певних умов з’являються рідкі алмази з властивостями, які нагадують звичайну воду.

Алмаз – це хімічна сполука, яку можна вважати звичною для Землі. Щоб розплавити алмаз, потрібна висока температура і екстремально високий тиск. Високий тиск, як відомо, значно впливає на сам процес нагріву, заважаючи його регулюванню. Вчені змогли розплавити алмаз, але в ході цього експерименту їм не вдалося зробити необхідні вимірювання і розробити контроль температур. Це може означати тільки одне – весь досвід цього експерименту стався випадково.

Міцність алмазів робить процедуру їх плавлення досить складною і непередбачуваною. При підвищенні температури алмаз не бажає розлучатися зі своєю структурою і перетворюється на інше кристалічне з’єднання – графіт. І тільки вже це з’єднання за певних умов можна перетворити на ту рідину, про яку говорилося вище. Вченим необхідно зберігати баланс: доводити алмаз до стану, коли він тільки починає перетворюватися на графіт і утримувати його в цій формі.

Уран і Нептун – це дві планети на яких складні хімічні процеси протікають саме за участю величезних температур і високого тиску (в ядрі Нептуна температура піднімається від 220 до 7000 градусів за Цельсієм). Щоб відтворити всі необхідні умови, Еггерт і його співробітники використали справжній алмаз, розміром в 10 каратів з товщиною в половину міліметра. Для створення величезного тиску цей алмаз було поміщено в спеціалізовану лазерну установку. Як виявилося, в умовах тиску, який перевищує земний показник в 40 мільйонів разів, алмаз перетворюється на рідину.

Алмазні скарбниці Космосу
Планета Нептун

Підняв температуру до 5000 градусів за Фаренгейтом, вчені провели зворотну процедуру – зменшили температуру і тиск в установці. Після того, як тиск знизився до рівня, який в 11 мільйонів разів перевищує земні показники, в утвореній алмазній рідині почали з’являтися осколки твердої речовини. Найцікавіше полягає в тому, що крихти алмазів в цій рідині не прагнули об’єднатися один з одним, вони вільно плавали.

Експеримент з утворенням шматків твердого алмазу, що вільно плавають, показав, що цей мінерал в процесі заморожування і плавлення поводиться так само як і вода. У більшості речовин щільність в рідкому стані менша, ніж у твердому вигляді. Виняток становить лише вода – щільність льоду менша, ніж щільність води. Тепер виявилося, що алмази мають ті ж властивості, що й H2O.

Також цікавим є відкриття вчених Каліфорнійського університету в Берклі: лазерний промінь, що стріляє в рідкому метані з шаленим тиском, змушує його нагріватися до температур вище 5000 градусів за Фаренгейтом. Коли це відбувається, спостерігається алмазний пил. В результаті чого припустили, що крихітні алмази, створені з метану, можуть випасти як град по всій планеті.

Обидва експерименти пояснюють деяку цінну інформацію – як поводиться вуглець в різних середовищах. Можливо це навіть допоможе розгадати невідомі таємниці цих крижаних гігантів. Але вже сьогодні американські вчені дійшли висновку, що на Сатурні і Юпітері випадають опади у вигляді алмазів, причому діаметр однієї «градини» може досягати одного сантиметра і навіть більше.

Залишити відповідь