从塑料中提炼钻石,这还是史上头一回。这项研究将有助于我们了解行星内核中隐藏的奥秘——比如天王星和海王星。

海王星和天王星是怎么形成的(天王星和海王星内部有惊人秘密)(1)

斯坦福线性加速器中心(SLAC)极端条件模拟器下的物质。科学家们以此为工具,研究恒星和巨行星内部的热

从塑料中提炼钻石?听起来像科幻小说里的桥段。不过根据已发表的科研成果,这一提炼过程已在实验室中实现。

这次突破性的实验意味着:我们太阳系一些行星的内核周围可能会含有整层分布的珍贵材料——金刚石。

长期以来,人们都推测天王星和海王星的地下深处存在着金刚石“雨”——这是碳元素和氢元素在超高压环境中聚合的“结晶”。

德国研究者们使用SLAC国家加速器实验室内的X射线自由电子激光器模拟这些行星的内部环境。他们用强激光器在塑料中制造冲击波。

研究者通过激光脉冲‘照亮’并发现了这些金刚石微粒,这是人类第一次观测到这个化学反应,它也给“行星内部金刚石形成方式”的理论增添了证据。

“之前,研究者只能假定金刚石已经形成,”多米尼克·克劳斯说。他是亥姆霍兹联合会的科学家,也是这篇论文的第一作者。“看到最新实验成果的那一刻,是我科学生涯里最棒的瞬间之一。”

了解特定温度和压力条件之下各元素聚合反应的情况,可以告诉我们行星的内部状况,加深我们对行星的认知。之前,我们只能通过对其轨道和大小的观测来了解它们。

海王星和天王星是怎么形成的(天王星和海王星内部有惊人秘密)(2)

“我们无法深入这些行星地下实施观测。因此,这些实验室成果是对人造卫星和望远镜观测的补充,”克劳斯说。

接下来,该团队希望运用相同的办法,研究行星内部可能发生的其它化学反应。

“模拟器并未真正捕捉到我们在这一领域观测的情况,”格伦泽尔说。“我们和同行的研究都能证明:这类高压环境之下的物质聚合是不可忽视的力量。”

翻译:阳秋

来源:Wired

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