太阳系最富有的星球,地表流淌着钻石海洋,连
来源:海洋湖沼通报
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栏目:综合新闻 时间:2021-07-07
据美国《科学报》报道,多年来,一直有一种假设是,海王星和天王星上极有可能会出现钻石雨。这可能是真的,这意味着海王星和天王星实际上是太阳系中最大的钻石矿。
太阳系中的“冰巨人” 太阳系边缘有两个“冰巨人”。它们是天王星和海王星。根据它们与太阳的距离,它们在八颗行星中排名第七和第八。我们都知道在太阳系内部,水星、金星、地球和火星都是岩石行星,但是从木星开始,行星的类型发生了变化。土星和木星位于太阳系的中后位置。它们是气态巨行星,主要成分是氢、氦等,而天王星和海王星也是气态行星,但因为它们的成分与木星和土星完全不同。气态行星通常由轻元素组成,但天王星和海王星是重元素。例如,它的内部富含甲烷和重氢。
同时,由于它们离太阳太远,它们可能已经冻结成固态。科学家推测,天王星和海王星的地幔极有可能由甲烷和氨冰组成,不排除有水的可能。因此,虽然它们也是气态行星,但科学家们更喜欢称它们为“冰巨星”。我们都知道天王星和海王星看起来都是蓝色的,这与它们上面有大量的甲烷有关。虽然它们外面很冷,但一些科学家此前认为,它们内部可能有数千度的高温。 ,你也可以理解为它们其实是“外冷内热”。通过观察,科学家发现天王星和海王星含有大约10?碳元素。通过计算机建模,他们发现在内部高温、外部压力大的情况下,他们上方可能存在着液态钻石海洋,甚至可能连雨都是钻石。
然而,由于天王星和海王星离我们太远,很难找到钻石海洋和钻石雨的真相,因为即使以光速,从地球到达天王星和海王星也需要几个小时.最近对它们进行的人类研究是在 1989 年航海者 2 号飞越它们时,他们近距离观察它们并为人类返回有关它们的宝贵数据。可以说,今天我们对天王星和海王星的认识很大程度上来自于上个世纪。那么,我们如何证明上面有钻石呢?最近,一些科学家终于找到了解开谜团的方法,答案非常简单粗暴。
X 射线激光器给出了答案。美国科学家利用直线加速器相干光源的X射线激光在实验室环境中模拟天王星和海王星,发现它们上面的碳元素可以转化为钻石。 ,并且还模拟了一场钻石雨的落下,让这个困扰大家多年的谜团终于揭晓。当然,虽然看起来很简单,但要模拟这个过程并不容易。至少这是一件非常困难的事情。幸运的是,直线加速器相干光源的X射线激光器提供了强有力的支持。什么是 X 射线激光?简单地说,它是一种前景非常广阔的新型激光器。它的波长比以前科学家使用的软X射线激光短得多,但它的亮度却是最高的。同时,它使用短脉冲。它可以在短时间内操作,将一片金属箔加热到 200 万摄氏度,使其成为地球上最热的物质,完美模拟行星和恒星的内部状态。
不得不说,直线加速器相干光源的X射线激光对科学家帮助很大。完美模拟了海王星内部7000多摄氏度的高温。压力增加到 150 万巴后,海王星的表面将位于地表以下 10,000 公里处。环境是完全模拟的。正如我们上面提到的,海王星和天王星有大量的甲烷,这也是它们看起来是蓝色的原因之一。在实验中,科学家发现甲烷在高压高温下无法在内部稳定。存在,它开始转化为碳原子和氢原子,并在科学家面前进行化学反应,钻石也由此形成,整个过程没有浪费任何碳原子。
这一新发现将带来哪些突破?这一发现无非是非常令人兴奋。同时,它也给科学家带来了新的启示,那就是,或许钻石雨是银河系乃至整个宇宙中非常普遍的现象,不仅是天王星,海王星这样的“冰巨星”,甚至是气巨星像木星和土星这样的行星,可能会有钻石雨。早在几年前,美国宇航局的科学家就曾表示,作为太阳系中的“大家伙”,在木星和木星上,每年大约生产1000吨钻石,单颗钻石的直径甚至可以达到约 1 厘米。这是非常惊人的。
因为作为气态行星,甲烷也存在于它们的组成中,但含量远低于天王星和海王星。然而,科学家们通过观测发现,它们身上一直存在着强烈的闪电,从而在它们的表面形成了巨大的风暴。变化会导致甲烷分解成碳。其原理类似于天王星和海王星的原理。它最终会在内部的高温高压下变成钻石,降落在木星和木星上。根据美国宇航局提供的数据,在目前已知的系外行星中,“冰巨星??”的数量大约是气态行星的10倍。虽然地球上没有那么多钻石,但如果未来人类足够发达,那么宇宙中就会有取之不尽的钻石等着我们去发现。据科学家介绍,这个实验的结果告诉人类,多年来被“忽视”的天王星和海王星,其实具有很大的研究价值。也许它们可以用来观察和研究系外行星,以了解系外行星的情况。 ,同时为我们揭开他们蓝色氛围下的秘密。