Алмазные дожди могут идти на экзопланетах чаще, чем предполагалось ранее
Ученые выяснили, что алмазы могут образовываться при более низких температурах и давлениях.
Алмазы на Земле довольно редки, но на ледяных планетах-гигантах, таких как Уран и Нептун, ожидается, что алмазы будут падать через их атмосферу.
Теперь лабораторные эксперименты показывают, что выпадение таких драгоценных осадков происходит при более низких температурах и давлении, чем считалось ранее, что делает их более распространенными не только в Солнечной системе, но и в других частях Вселенной. Они также могут сыграть роль во влиянии на магнитные поля планет.
Мы не можем летать в глубокие слои атмосфер планет-гигантов, где формируются алмазы, но можем создать аналогичные условия в лаборатории.
Используя алмазные наковальни, исследователи подвергли пленку из полистирола невероятному давлению. Затем они поразили пленку высокоэнергетическими рентгеновскими лучами, которые нагрели образец до более чем 2200 градусов по Цельсию, после чего начали образовываться алмазы.
Команда также смогла экспериментировать в более длительных временных масштабах, а также исследовать, как соединения углерода реагируют в присутствии кислорода. Ученые увидели, что алмазы можно создавать при более низких температурах и давлениях, а это означает, что они проводят больше времени в атмосфере планеты, прежде чем упасть в нее глубже.
И дело не только в осадках. Магнитные поля Урана и Нептуна не симметричны, как у Земли, и, как полагают ученые, создаются проводящими слоями глубоко внутри планеты.
Присутствие алмазов, проваливающихся сквозь эти слои и несущих с собой газ и лед, может взбалтывать их, создавая токи и, возможно, даже создавая магнитные поля.
«Алмазный дождь на ледяных планетах представляет нам интригующую загадку, которую предстоит решить», — говорит ведущий автор работы Мунго Фрост.
«Он обеспечивает внутренний источник нагрева и транспортирует углерод глубже в планету, что может оказать существенное влияние на ее свойства и состав. Алмазный дождь может вызвать движения внутри проводящих льдов, обнаруженных на этих планетах, влияя на генерацию их магнитных полей.»
Поскольку исследование показывает, что для создания таких алмазных дождей необходимы более низкие температуры и давления, это означает, что на меньших мирах – так называемых мини-Нептунах – вероятно, могут падать алмазы. Понимание наших соседей — ледяных гигантов, с помощью прямых наблюдений и в лаборатории открывает дверь к пониманию бесчисленных далеких экзопланет.
«Это революционное открытие не только углубляет наши знания о местных ледяных планетах, но также имеет значение для понимания аналогичных процессов на экзопланетах за пределами нашей Солнечной системы», — говорят ученые.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.