Šis Ledas Yra Beveik Toks Pat Karštas Kaip Saulė. Dabar Mokslininkai Tai Padarė Žemėje.

{h1}

Pirmą kartą laboratorijoje sukurtas aukšto slėgio ledas, susidarantis tokiose milžiniškose planetose kaip neptūnas ir uranas.

Jis yra ir kietas, ir skystas, yra 60 kartų tankesnis už įprastą vandens ledą, ir susidaro beveik tokios pat karštos temperatūros kaip saulės paviršius.

Tai superioninis ledas - ir pirmą kartą mokslininkai jį pagamino laboratorijoje.

Manoma, kad ši aukšto slėgio vandens ledo forma egzistuoja Urano ir Neptūno interjeruose. Tačiau iki šiol jos egzistavimas buvo tik teorinis.

„Mūsų darbas pateikia eksperimentinius superioninio ledo įrodymus ir rodo, kad šie spėjimai atsirado ne dėl simuliacijų artefaktų, bet iš tikrųjų užfiksavo nepaprastą vandens elgesį tomis sąlygomis“, - teigė Marius Millot, fizikas iš Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos Kalifornijoje. laboratorijos pranešime. Millotas buvo pagrindinis naujo darbo, apibūdinančio kūrinį, autorius.

Mokslininkai pirmą kartą numatė keistą vandens fazę, dėl kurios medžiaga tampa kieta ir skysta tuo pačiu metu prieš 30 metų. Jis taip pat yra tankesnis nei paprastas vandens ledas, nes susidaro tik esant dideliam karščiui ir slėgiui, kaip antai milžiniškų planetų viduje. Superioninės fazės metu vandenilis ir deguonis vandens molekulėse elgiasi keistai; vandenilio jonai juda kaip skystis kieto deguonies kristalinės grotelės viduje. [Nepaprastai keista vandens fizika]

Pagaminti ledus buvo sudėtinga. Pirma, komanda suspaudė vandenį į ultrastruktūrinį kubinį kristalinį ledą, kitokio kristalo pavidalu nei tai, ką matote įprastuose ledo kubeliuose. Norėdami tai padaryti, tyrėjai panaudojo deimantų priešpilnio ląsteles, norėdami pritaikyti 360 000 svarų kvadratiniam coliui (2,5 gigapaskalio (GPa) slėgio; tai maždaug 25 000 kartų viršija atmosferos slėgį Žemėje). Tada tyrėjai dar labiau kaitino ir suspaudė ląsteles, naudodami lazerio sukeltus smūgius. Kiekviena krištolo ledo struktūra gavo iki šešių lazerio spindulių, daugiau nei 100 kartų viršijančių aukštą slėgį.

„Kadangi mes iš anksto suslėgėme vandenį, tai yra mažiau kaitinantis smūgis nei tuo atveju, jei slėgį suslėgtų aplinkos skystas vanduo“, - teigė Millot. Naujasis metodas leidžia tyrėjams „pasiekti daug šaltesnes būsenas esant aukštam slėgiui nei ankstesniuose šoko ir kompresijos tyrimuose“.

Kai superioninis ledas buvo paruoštas, komanda greitai persikėlė analizuoti jo optines ir termodinamines savybes. Jie turėjo tik nuo 10 iki 20 nanosekundžių darbui atlikti, prieš tai slėgio bangos atlaisvino suspaudimą, o vanduo ištirpo. Ir rezultatai buvo keistai. Jie nustatė, kad ledas tirpsta esant nepaprastam 8 540 laipsnių Farenheito (4725 laipsniams pagal Celsijų) greičiui esant 29 milijonams svarų už kvadratinį colį (200 GPa). Šis slėgis yra maždaug 2 milijonai kartų didesnis nei atmosferos slėgis Žemėje.

„Neįmanoma įsivaizduoti, kad šių planetų viduje tūkstančiais laipsnių yra užšalęs vandens ledas, bet tai rodo eksperimentai“, - teigė Raymondas Jeanlozas, tyrimo bendraautorius ir planetos fizikas Kalifornijos universitete, Berkeley. tame pačiame teiginyje.

Naujos išvados galėtų suteikti žvilgsnį į tokių planetų, kaip Uranas ir Neptūnas, interjerus. Planetų mokslininkai teigia, kad šių pasaulio įžangų sudaro iki 65 procentų vandens masės, taip pat šiek tiek amoniako ir metano.

Vizualizacijos iš kompiuterinio modeliavimo rodo, kad vandenilio atomai teka kaip skystis kietoje deguonies gardelėje superioniniame lede.

Vizualizacijos iš kompiuterinio modeliavimo rodo, kad vandenilio atomai teka kaip skystis kietoje deguonies gardelėje superioniniame lede.

Kreditas: S. Hamel / M. Millot / J.Wickboldt / LLNL / NIF

Ankstesnis darbas pasiūlė, kad šios planetos turėtų „visiškai skystą“ šilumą perduodantį interjerą, tačiau pridėjus superioninio ledo, vaizdas pasikeičia. Naujasis tyrimas vietoj to siūlo „palyginti ploną skysčio sluoksnį ir didelę superjoninio ledo„ apvalkalą ““, sakoma tyrėjų pranešime.

Tas mini milžiniškų planetų interjero vaizdas patvirtins prieš dešimtmetį atliktą kompiuterinį modeliavimą, kuriuo bandyta paaiškinti keistus magnetinius laukus Urane ir Neptūne. Urano magnetinis laukas pasviręs 59 laipsnių atstumu nuo planetos ašies. Neptūno magnetiniai poliai turi maždaug 47 laipsnių posvyrį. Tai yra kraštutinumas, palyginti su žeme, kurios pasvirimas yra tik 11 laipsnių. Jų magnetiniai laukai taip pat gali elgtis skirtingai; pavyzdžiui, Urano laukas gali įsijungti ir išsijungti kaip strobos.

Detalesnis šių planetų tyrimas turės palaukti, kol bus erdvėlaivis. Laimei, NASA siūlo Urano ir (arba) Neptūno erdvėlaivius, kurie artimiausius kelis dešimtmečius galėtų atitolinti šias planetas. Tuo tarpu eksperimentatoriai planuoja dar labiau suspausti, kad imituotų sąlygas dar didesnių milžiniškų planetų, tokių kaip Jupiteris ar Saturnas, viduje.

Tyrimu paremtas tyrimas buvo paskelbtas vasario mėnesį žurnale „Nature Physics“.

Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kodėl Šunys Valgo Kaušą?
Kodėl Šunys Valgo Kaušą?

Amerikos Architektūra: Forma Neatitinka Funkcijos
Amerikos Architektūra: Forma Neatitinka Funkcijos

Mokslas Naujienos


Faktai Apie Osmį
Faktai Apie Osmį

Zombie Gyvūnai: 5 Realūs Gyvenimo Atvejai, Kai Kūnas Knarkia
Zombie Gyvūnai: 5 Realūs Gyvenimo Atvejai, Kai Kūnas Knarkia

Kaip 3D Spausdinimas Gali Sukurti Naują Kaulą
Kaip 3D Spausdinimas Gali Sukurti Naują Kaulą

Gedulo Mama? Makaka Nešioja Dukters Mumifikuotą Lavoną 4 Savaites
Gedulo Mama? Makaka Nešioja Dukters Mumifikuotą Lavoną 4 Savaites

Yra Visiškai Naujas Kilogramas Ir Jis Pagrįstas Kvantine Fizika
Yra Visiškai Naujas Kilogramas Ir Jis Pagrįstas Kvantine Fizika


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com