Физики воссоздали условия алмазных дождей на Уране и Нептуне

Физики из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса воссоздали условия, которые существуют в недрах Урана и Нептуна, чтобы изучить превращение углерода в алмаз и его последующее плавление. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature Physics.

Внутри ледяных гигантов давление и температура достигают значений, при которых углерод может переходить в структуру алмаза. Образовавшиеся кристаллы затем перемещаются вглубь планет, формируя так называемые алмазные дожди.

Исследователи направили на образцы мощные лазерные импульсы, создав ударные волны и нагрев до температур, превышающих температуру поверхности Солнца. Датчики позволили зафиксировать атомную структуру углерода, его плотность и отражательную способность во время максимального давления.

Эксперимент показал, что углерод сохраняет кристаллическую структуру алмаза практически до самого момента плавления. Это не подтвердило прежние компьютерные модели, согласно которым перед переходом в жидкое состояние вещество должно было проходить через промежуточную фазу.

Полученные данные исследователи планируют использовать не только для изучения процессов внутри планет. По их оценке, аналогичный принцип с более медленными ударными волнами можно применять в лазерных термоядерных реакторах.

Такой подход позволит сильнее сжимать топливо и, как ожидается, увеличить выход энергии реактора примерно втрое.