نبتون يمطر ماسا .. والعلماء يكشفون السبب!

0
5



نعرض لكم زوارنا أهم وأحدث الأخبار في المقالة التالية:
نبتون يمطر ماسا .. والعلماء يكشفون السبب! اليوم الثلاثاء 30 يونيو 2020 12:32 م

آمون – أنتج العلماء أدلة تجريبية جديدة تظهر كيف يمكن لأعماق نبتون وأورانوس أن تمطر ماسا.
تقول الفرضية أن الحرارة والضغط المكثفان على بعد آلاف الكيلومترات تحت سطح عمالقة الجليد هذه يجب أن يتحللا الهيدروكربونات ، مع ضغط الكربون في الماس والغرق في عمق النوى الكوكبية.

استخدمت التجربة الجديدة ليزر الأشعة السينية الوطني SLAC من مصدر الضوء المتماسك (LCLS) لإجراء القياسات الأكثر دقة حتى الآن لكيفية حدوث عملية “مطر الماس” – ووجدت أن الكربون ينتقل مباشرة إلى الماس البلوري.

أوضح فيزيائي البلازما ، مايك دن ، مدير LCLS ، أنه لم يتم تضمينه كأداة في ورقة البحث: “يوفر هذا البحث بيانات عن ظاهرة يصعب تصميمها رياضيًا: عدم القدرة على عنصرين ، أو كيف يتحدان عندما خلط. هنا يرون كيف أن عنصرين ، مثل جعل المايونيز ينفصل إلى زيت ، والخل. ”

نبتون وأورانوس هما أكثر الكواكب غير المفهومة في المجموعة الشمسية. إنه بعيد – كان المسبار الفضائي واحد فقط ، فوييجر 2 ، قريبًا منه ، وفقط بالنسبة للطيران ، وليس مهمة مخصصة طويلة المدى.

لكن عمالقة الجليد شائعة جدًا في مجرة ​​درب التبانة الأكبر – وفقًا لوكالة ناسا ، فإن الكواكب الخارجية الشبيهة بنبتون أكثر انتشارًا بعشر مرات من الكواكب الخارجية الشبيهة بالمشتري.

وبالتالي ، فإن فهم عمالقة الجليد في نظامنا الشمسي أمر حيوي لفهم الكواكب في جميع أنحاء المجرة. لفهمها بشكل أفضل ، نحتاج إلى معرفة ما يجري تحت السطح الخارجي الأزرق الهادئ. نحن نعلم أن الغلاف الجوي لنبتون وأورانوس يتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم ، مع كمية صغيرة من الميثان. أسفل هذه الطبقات الجوية ، يلتف سائل شديد الكثافة من المواد “الجليدية” مثل الماء والميثان والأمونيا حول نواة الكوكب.

لقد أظهرت الحسابات والتجارب التي يعود تاريخها لعقود مضت أنه ، مع الضغط ودرجة الحرارة الكافيين ، يمكن تقسيم الميثان إلى الماس ، مما يشير إلى أن الماس يمكن أن يتشكل داخل هذه المادة الساخنة الكثيفة.

استخدمت تجربة SLAC السابقة بقيادة الفيزيائي دومينيك كراوس في Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf في ألمانيا الأشعة السينية لإثبات ذلك.

كشف فريق البحث أن النتائج تكشف عن معلومات نموذجية مهمة ، حيث لم يكن هناك في السابق سوى قدر كبير من عدم اليقين. سيصبح هذا أكثر ملاءمة من أي وقت مضى عندما نكتشف المزيد من الكواكب الخارجية.

استخدم الفريق هيدروكربون البوليسترين (C8H8) بدلاً من الميثان (CH4).

الخطوة الأولى هي تسخين المواد والضغط عليها لتكرار الظروف داخل نبتون على عمق حوالي 10000 كم: تولد نبضات الليزر الضوئية موجات صدمة في البوليسترين ، والتي تسخن المادة حتى حوالي 5000 كلفن (4727 درجة مئوية).

في التجربة السابقة ، تم استخدام الأشعة السينية لاستكشاف المواد. يعمل هذا بشكل جيد مع المواد ذات الهياكل البلورية ، ولكن أقل من ذلك مع الجسيمات غير المتبلورة ، وبالتالي فإن الصورة غير مكتملة. في التجربة الجديدة ، استخدم الفريق طريقة مختلفة لقياس مدى تشتت الأشعة السينية للإلكترونات في البوليسترين.

هذا لم يسمح لهم فقط بمراقبة تحويل الكربون إلى الماس ، ولكن أيضًا ما حدث لبقية العينة.

في حالة عمالقة الجليد ، نعلم الآن أن الكربون يكاد يكون حصريًا ماسة ، عند فصله وعدم أخذ شكل سائل انتقالي. هذا مهم ، لأن هناك شيئًا غريبًا حقًا بشأن نبتون. الجزء الداخلي منها أكثر سخونة مما ينبغي أن يكون ؛ في الواقع ، يعطي طاقة أكبر 2.6 مرة مما يمتص من الشمس.

إذا كان الماس – أكثر كثافة من المواد المحيطة – يسقط على الكوكب ، فقد يطلق طاقة الجاذبية ، والتي يتم تحويلها إلى حرارة ناتجة عن الاحتكاك بين الماس والمواد المحيطة.



ترك الرد

من فضلك ادخل تعليقك
من فضلك ادخل اسمك هنا