宇宙は想像以上に奇妙で、宇宙の深部には野生で奇妙な系外惑星が見つかります。 輝く溶岩の川、または非常に強い重力の下にある惑星 サッカーのような形をした. このリストに、ダイヤモンドの雨が降る別の種類の奇妙な惑星を追加することもできます。
ダイヤモンドの雨効果は、天王星や海王星のような氷の巨人の深部で発生すると考えられており、 地球上の研究室で再現された 2017年に。 現在、研究者らは、この影響が単なるまれなまぐれではなく、これまで考えられていたよりも一般的である可能性があることを発見しました。
SLAC 国立加速器研究所と協力する国際研究者グループは、以前、水素と炭素を非常に高い圧力下に置くことでダイヤモンド レイン効果を生み出しました。 しかし、この新しい研究では、内部の状況をより現実的に再現したいと考えていました。 氷の巨大惑星は、存在するであろう他の要素も含めることによって、次のようになります。 酸素。
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この化学物質の混合をシミュレートするために、研究者らはよく知られた材料、つまり PET プラスチックを使用しました。 良好な梱包で使用され、彼らが望んでいた条件と化学的に類似していることが判明 作成する。 研究者の一人、ロストック大学のドミニク・クラウス氏は、「PETは炭素、水素、酸素のバランスが良く、氷の惑星での活動をシミュレーションできる」と説明した。
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研究者らは、高出力レーザーを使用してプラスチック内に衝撃波を生成し、X線がプラスチックでどのように反射するかを観察した。 これにより、小さなダイヤモンドがどのように形成されるかを観察することができました。 実験で生成されたダイヤモンドはナノダイヤモンドと呼ばれる非常に小さいものでしたが、地下約5,000マイルにありました。 巨大な氷の表面では、さらに大きなダイヤモンドが形成され、そこから惑星の氷の核に向かって落下する可能性があります。 ダイヤモンドがコアに沈み込み、厚いダイヤモンド層を形成する可能性もあります。
新しい実験で、チームは酸素を含めるとナノダイヤモンドがより低い速度で成長することを発見した。 温度と圧力、つまり酸素が存在するとダイヤモンドレインの生成が促進されることを意味します。 おそらく。 「酸素の効果は、炭素と水素の分解を促進し、ナノダイヤモンドの形成を促進することでした」とクラウス氏は述べた。 「それは、炭素原子がより容易に結合してダイヤモンドを形成できることを意味しました。」
この発見を受けて、研究者らは現在、エタノール、水、アンモニアなどの化学物質を加えて実験を再試行し、巨大氷の環境をさらに厳密にモデル化したいと考えている。
「これらの極限状態を再現して、これらのプロセスが非常に高速かつ非常に小規模なスケールでどのように展開するかを確認できるという事実は、興味深いものです」とSLACの科学者で共同研究者のニコラス・ハートリー氏は語った。 「酸素を加えることで、これらの惑星プロセスの全体像の解明にこれまで以上に近づきますが、やるべきことはまだたくさんあります。 これは、最も現実的な混合物を入手し、これらの材料が他の惑星で実際にどのように動作するかを確認するための一歩です。」
研究は雑誌に掲載されます 科学の進歩.
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