Исследователи воспроизвели в лаборатории условия, предположительно царящие в недрах алмазных экзопланет. Для этого они создали немыслимое давление на вещество.

Учёные воссоздали в лаборатории условия, которые по их предположению царят в недрах алмазных экзопланет. Для этого физики создали немыслимое давление в 20 миллионов атмосфер. Таких условий, как казалось специалистам, не способен выдержать даже алмаз. Впрочем, здесь их ожидал сюрприз.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Углерод – четвёртый по распространённости химический элемент во Вселенной после водорода, гелия и кислорода. Он может существовать в нескольких формах, в том числе таких непохожих друг на друга, как графит и алмаз.

Астрономам давно известны планеты, которые гораздо богаче углеродом, чем Земля. Эксперты полагают, что на этих небесных телах алмаз – не редкая драгоценность, а самый обычный минерал. Поэтому такие экзопланеты часто называют алмазными, хотя, разумеется, они не представляют собой сплошной драгоценный камень.

Что происходит в самом центре такой планеты? Это очень непростой вопрос. Давление в ядре относительно небольшой Земли достигает четырёх миллионов атмосфер, и его трудно воспроизвести в лаборатории. А ведь многие миры во Вселенной больше нашей планеты, и в их недрах царит уж совершенно немыслимое давление.

Учёные воспроизвели условия, царящие в недрах "алмазных" планет.

Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.

Однако авторы нового исследования бросили природе вызов. Они подвергли алмаз давлению в 20 миллионов атмосфер. Это впятеро больше, чем в центре Земли.

Учёных интересовало, что при этом происходит с алмазом. Они воспользовались классическим методом изучения кристаллов – рентгеноструктурным анализом, основанным на дифракции рентгеновских лучей. К слову, экспериментаторы более чем вдвое превысили рекордное давление, при котором когда-либо применялся этот метод, незаменимая рабочая лошадка физиков.

Итак, что же в таких чудовищных условиях произошло с алмазом? Ни-че-го. И это очень удивило учёных. Ранее теоретики прогнозировали, что при таких условиях углерод переходит в новые, ещё не известные экспериментаторам формы. Ведь графит при достаточно высоком давлении превращается в алмаз, и специалисты были уверены, что и сам алмаз превратится во что-нибудь, если на него как следует надавить.

Однако ничего подобного не случилось. Драгоценный кристалл оказался куда более крепким орешком, чем думали учёные.

"Алмазная фаза углерода представляется нам самой устойчивой структурой [вещества] из когда-либо исследованных", – констатирует соавтор исследования Райан Ригг (Ryan Rygg) из Рочестерского университета.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как в недрах суперземель ведут себя другие вещества. Писали мы и о том, как превратить алмаз в металл.

Подробнее читайте на vesti.ru ...