Если космонавты когда-нибудь доберутся до пятой от Солнца планеты, то они станут свидетелями потрясающего пейзажа – дождя из различных форм и размеров алмазов. Именно к такому выводу пришли американские планетологи из университета Висконсина. Как на Юпитере образуются столь драгоценные осадки и сколько богатства таят недра планеты?
Недружелюбный гигант
Юпитер – самая крупная планета в нашей Солнечной системе, отличающаяся совершенно непригодными для жизни условиями, ураганными ветрами в атмосфере, колоссальной гравитацией и отсутствием твердой поверхности.
Это газовый гигант, который в большей степени состоит из водорода и гелия, в меньшей степени – из метана, аммиака, сероводорода и воды. Газовая оболочка без четкой разделительной черты переходит в бескрайний океан расплавленного металлического водорода. Ядро гиганта может быть как в жидком, там и в твердом состоянии.
Модель внутренней структуры Юпитера
Любопытство представляет нижний слой атмосферы. Он охлажден до −130 °C и богат жидкой водой в виде мельчайших капель. Ученые предположили , что здесь могла бы образоваться водно-углеводородная форма жизни, с организмами размером с земной город-миллионник.
Существует ли алмазная планета на самом деле?
Погружаясь вглубь планеты, температура вырастает до +20 000 °C с атмосферным давлением до 4000 ГПа.
Нужно отметить, что с Земли видны лишь несколько слоев атмосферы, которые скрывают Юпитер плотными непрозрачными газовыми облаками. Поэтому о том, что происходит в глубине планеты, исследователи могут только предполагать, основываясь на законах физики. В сущности, алмазные дожди стали именно таким предположением.
Драгоценный дождь
Учитывая вышеуказанные условия, планетологи Мона Делитски и Кевин Бейнс в 2013 году высчитали модель преобразования газа метана в алмаз.
Дело в том, что на Юпитере беспрестанно бушуют мощные штормы. Образовавшиеся в них молнии высвобождают из молекул метана атомы углерода. Те, в свою очередь, в больших объемах объединяются друг с другом, после чего медленно падают вглубь планеты.
Эти несанкционированные собрания атомов являются обычной сажей – продуктом неполного сгорания, после встречи с молнией. Чем глубже эта сажа опускается, тем большее давление и нагрев она испытывает, пока, в какой-то момент, не преобразуется в графит, схожий с графитом в наших земных карандашах.
При давлении более 100 000 атмосфер и температуре 1600 градусов графит превращается в алмаз. Однако, на этом его путешествие не заканчивается. Ввиду отсутствия твердой поверхности на Юпитере, падать алмазу приходится до самого ядра планеты.
Пролетев 30 000 км и попав в зону, где температура подскакивает до 8 000 °C, алмаз начинает таять, падая на ядро, если оно все-таки твердое, в виде алмазных капель (жидкого углерода). Общий путь от сажи до алмазной капли достигает 52 000 км.
Надо сказать, что в таком преобразовании нет ничего не обычного. Точно также люди создают искусственные алмазы прямо на Земле. Это химическое осаждение алмазов из газовой фазы – CVD-алмазы .
На Сатурне и Юпитере идут дожди из алмазов/алмазы в космосе
Согласно такой модели размер алмазов варьируется от одного миллиметра до 10 сантиметров в диаметре. Каждый год выпадает до 1 000 тонн таких осадков.
К слову, Юпитер не единственный гигант, обладающий такими запасами алмазов. Подобная картина наблюдается в Сатурне – тоже газовом гиганте. А вот на братьях Юпитера Уране и Нептуне алмазных дождей почему-то нет. Хотя объем метана у них ничуть не меньше.
Люди, которые не верят в сказки
Открытие планетологов породило разного рода фантазии, где люди в далеком будущем смогут добывать алмазы для нужд Земли. Технически, человечество может сделать это даже сейчас. Но эти фантазии навсегда останутся фантазиями, поскольку такие алмазы вызовут финансовый хаос на Земле.
А вот Дэвид Стивенсон – планетолог из Калифорнийского технологического института, раскритиковал своих коллег, считая, что они неверно применили законы термодинамики и, алмазных дождей на Юпитере быть не может.
Исследователь заявил, атомы углерода не успеют преобразоваться в графит, а вместо этого растворятся в водороде подобно сахару в воде. Другой физик Лука Гирингелли поддержал Стивенсона. По его мнению, объема углерода на Юпитере не достаточно для алмазных осадков.
Как бы то ни было, большинство специалистов оказались на стороне Мона Делитски и Кевина Бейнса. Поэтому можно считать, что алмазные дожди все-таки идут, но увидеть мы их, никогда не сможем.
Источник: dzen.ru
Космическая погода. Где идут дожди из алмазов и ливни из серной кислоты?
Так, на крупнейшем спутнике Сатурна Титане один раз в тысячу лет идет дождь из нашего земного топлива — жидкого метана.
Самая горячая планета нашей Солнечной системы, Венера, температура поверхности которой достигает 460 градусов по Цельсию, может похвастаться дождиком из серной кислоты. Из-за высокой температуры капли кислоты испаряются, прежде чем успевают достичь поверхности Венеры. Поэтому едкий раскаленный ливень обрушивается с венерианских небес на высоте 25 км.
5 октября 2005 года человечеству стало известно о планете HD 189733b, находящейся в созвездии Вульпекула на расстоянии около 63 световых лет от нашей Солнечной системы. Она состоит преимущественно из силикатов. Температура у 189733b очень высокая, до 980 градусов Цельсия. Поэтому из силикатов здесь образуется стекло, которое всегда остается жидким и выпадает стеклянными дождями.
На Марсе идет снег с углекислым газом или сухим льдом.
Гейзеры на спутнике Сатурна Энцеладе создают снег из воды и аммиака, который часто имеет глубину 100 метров или более, в то время как розовый снег, состоящий из азота и метана, выпадает на спутнике Нептуна Тритон.
По данным Калифорнийского университета в Беркли, на Юпитере гелий конденсируется в капли жидкости и падает на планету, как дождь.
Смертоносный дождь из железа идет на планете Оса-76b, вращающейся так близко к своей звезде, что ее температура в течение дня превышает 2400 ° C — этого вполне достаточно для испарения металлов. В ночной же период планета становится на 1000 °C холоднее, что позволяет этим металлам конденсироваться и падать, как дождь.
Фантастически прекрасные метеорные потоки, которыми мы любуемся на Земле, — это космический огненный дождь. Так, поток Тауриды производит все больше и больше огненных шаров — метеоров, которые могут представлять опасность для жителей Земли.
Наиболее гламурными же являются алмазные дожди, идущие в ледяных недрах планет Уран и Нептун. Ученые предполагают, что из-за высокого давления и температуры там образуются не только алмазы, но и так называемый «горячий черный лед» — новая, четвертая, фаза воды.
Ученые считают, что подобные виды дождей из алмазов также характерны для Сатурна и Юпитера.
Ученые из Стэнфордского университета воспроизвели условия на Уране и Сатурне, обстреливая обычный, широко применяющийся в быту, ПЭТ-пластик самым мощным лазером в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии. Правда, пластик для эксперимента они взяли химически чистый, состоящий только из углерода, кислорода и водорода.
Участник исследования Краус уверен, что алмазы удастся синтезировать «даже из бутылок из-под Coca-Cola», так как реальная среда, в которой на планетах формируются алмазы, не является химически чистой.
Алмазы из ПЭТ-пластика получились длиной несколько нанометров.
Казалось бы, какое практическое применение может иметь синтез микроскопических алмазов?
Во-первых, за миллионы лет на Уране и Сатурне могли образоваться алмазы уже весом в сотни килограммов и образовать промышленные запасы, ради добычи которых будет смысл лететь в космос.
Во-вторых, оказывается, на Земле именно микроскопические алмазы чрезвычайно востребованы в медицине и промышленности, производят их — измельчая более крупные драгоценные камни. В результате получают разнокалиберное сырье и много отходов.
А в лабораторных условиях из наидешевейшего пластика ученые надеются синтезировать алмазы строго заданных размеров. Минус: искусственные алмазы вплавлены в пластик, но эту проблему надеются решить.
Что ж, оказывается, в реальности наша Вселенная невероятнее самых смелых фантазий!
Источник: www.shkolazhizni.ru
Таинственная планета, где дождь из алмазов
В далеком космосе находится одна из самых странных планет во всей галактике. Именно здесь происходит удивительный феномен — дождь из алмазов.
Эта планета известна многим ученым уже много лет, но до сих пор она остается загадкой для многих. На ее поверхности наблюдается невероятная красота — огромные алмазные гряды расположены рядом с морями из жидкого металла. Именно из-за этой особенности планету называют «алмазной».
Однако, несмотря на такую красоту, жизнь на планете крайне сложна. Климатические условия здесь крайне экстремальны, а атмосфера довольно ядовита. К тому же, ночная и дневная температура на планете отличается настолько, что это может накладывать серьезные ограничения на жизнь здесь.
Несмотря на все трудности, ученые продолжают исследовать эту таинственную планету, чтобы раскрыть все ее секреты и узнать, возможно ли здесь обитание жизни.
Таинственная планета с алмазным дождем
Недавно было объявлено о таинственной планете, на которой ежедневно идет дождь из алмазов. Научное сообщество было в шоке, так как до этого момента не было известно о существовании такого явления во Вселенной.
Предполагается, что причина такого необычного дождя – экстремально высокое давление и температура на поверхности планеты. Это может объяснить, почему дождь состоит из кристаллов алмаза.
Однако планета находится на расстоянии от Земли, которое делает миссии исследования этой планеты практически невозможными. Кроме того, из-за высокого давления и температуры жизнь на ней также не возможна.
Несмотря на это, открытие такой планеты открывает новые горизонты для астрономии и показывает нам, как много загадок скрывается во Вселенной. Кто знает, что еще есть на таинственных планетах в далеких уголках нашей галактики?
- Таинственная планета, на которой ежедневно идет дождь из алмазов
- Высокое давление и температура на поверхности планеты обуславливают такой необычный дождь
- Открытие этой планеты открывает новые горизонты для астрономии
- Экспедиции исследования этой планеты практически невозможны
- Жизнь на планете возможна из-за высокого давления и температуры
Что это за планета?
Название: Это загадочное место называется WASP-121b.
Место в галактике: WASP-121b находится в созвездии Плата и на расстоянии 900 световых лет от нашей планеты.
Как выглядит: Эта экзотическая планета имеет газовую оболочку с температурой более 2200 градусов по Цельсию. На её поверхности можно наблюдать различные элементы, такие как кремний, кислород и углерод. Кроме того, на планете происходят различные астрофизические процессы, характерные для горячих Юпитеров.
Атмосфера: Атмосфера WASP-121b представляет собой смесь гелия и водорода, которая располагается под давлением, превышающим земное более чем в 10 раз. Кроме того, на планете присутствует большое количество карбидов металлов, которые образуются при высокой температуре и давлении.
Метеорологические условия: На WASP-121b возможны самые экстремальные погодные условия, такие как бурные ветры, коих на Земле нет даже в худший ураганный период, мощные грозы и ливни, которые приводят к образованию дождя из алмазов.
Климат: Климат на WASP-121b неизвестен, однако известно, что планета очень горячая и пригодна только для исследования на расстоянии.
Спутники: На данный момент нет информации о наличии спутников на WASP-121b.
Как возникает алмазный дождь?
Алмазный дождь — это удивительное явление, которое происходит на планете Юпитер. Его атмосфера содержит метан и аммиак, которые, под воздействием солнечных лучей, превращаются в углеродные частицы. Затем эти частицы начинают спускаться вниз к ядру планеты.
По пути вниз, углеродные частицы подвергаются огромному давлению и температуре, превращаясь в алмазы. Но они не падают на поверхность Юпитера, а ускользают обратно в атмосферу, где остаются парить до тех пор, пока не исчезнут за пределами планеты.
Из-за огромного количества алмазных частиц в атмосфере образуется алмазный дождь. Это невероятное зрелище можно увидеть только с помощью космических аппаратов и специальных обсерваторий.
Несмотря на то, что на Юпитере дождь идет из алмазов, он не является золотым колодецем. Извлекать алмазы с этой планеты пока невозможно, и даже если бы было возможно, это было бы крайне неэкономично и опасно.
Возможен ли жизнь на этой планете?
На первый взгляд, планета, где дождь из алмазов, кажется невероятно экзотической и глухой, лишенной какой-либо жизни. Однако, это предположение не совсем верно. Хотя атмосфера этой планеты содержит много вредных для живых организмов элементов, наш богатый и разнообразный мир показывает, что жизнь может существовать в условиях, которые могут показаться непригодными для нее.
Многие ученые думают, что если на этой планете присутствует жизнь, то, возможно, она может быть представлена микроорганизмами или бактериями, живущими в глубинах коры и способными выживать в экстремальных условиях.
Однако, до сих пор мы не знаем полностью состав атмосферы этой планеты, ее температуру и другие важные параметры, чтобы сделать окончательный вывод о возможности существования жизни на ней. Требуется дополнительное исследование и анализ, чтобы ответить на этот вопрос более точно.
В любом случае, даже если жизнь не обнаружится на этой тайной планете, ее исследование поможет расширить наши знания о вселенной и, возможно, приведет к открытию новых планет, на которых существует жизнь.
Вопрос-ответ:
Какой научный интерес представляет таинственная планета с дождем из алмазов?
Для наук об астрономии и геологии данная планета представляет большой интерес, так как является единственным известным нам местом во вселенной, где присутствует такой явный процесс образования алмазов, а также изучение ее атмосферы и климата дают дополнительную информацию об эволюции планет и возможных условиях на других небесных телах.
Каковы особенности климата таинственной планеты?
Таинственная планета вращается вокруг своей звезды очень быстро, что приводит к большому колебанию температуры поверхности и атмосферы. Она имеет очень густую и тяжелую атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа, а также из метана и азота, что приводит к сильному давлению и высокой температуре. Из-за наличия большого количества углерода в атмосфере происходят множественные грозы и молнии, вызывающие образование алмазов, которые затем падают в виде дождя на поверхность планеты.
Каковы размер и масса таинственной планеты?
Таинственная планета является одним из самых больших известных экзопланет и имеет радиус примерно в 3,7 раза больше радиуса Земли, масса составляет около 17 масс Земли. Ее звезда, вокруг которой она вращается, имеет массу примерно в два раза больше Солнца, и орбита планеты находится на расстоянии около 0,03 астрономических единиц от звезды.
Какой состав имеют алмазы на таинственной планете?
Алмазы, образующиеся на поверхности таинственной планеты, имеют похожий на земные алмазы элементный состав: почти чистый углерод. Но они обладают рядом уникальных свойств, связанных с условиями формирования на планете, например, они имеют внутренний росток, образованный в процессе быстрого формирования алмаза в результате резкого понижения давления и скорости охлаждения, а также содержат налеты серебра, которые могут быть связаны с предшествующей вулканической активностью на планете.
Есть ли на таинственной планете жизнь?
Пока что не было никаких надежных данных об обнаружении жизни на таинственной планете, и научное сообщество не рассматривает ее как возможную кандидатку на обеспечение жизнью. Условия на этой планете слишком экстремальны, атмосфера опасна для жизни из-за высокого давления и содержания вредных газов, а также концентрации ядовитых металлов, которые могут вызывать острые отравления. Однако, не исключено возможность существования разновидностей жизни, адаптированных к таким условиям, но это будет требовать дальнейших исследований и открытий.
Источник: stduviewer-free.ru