巨大な氷の惑星の内部では、ダイヤモンドの雨が降っている可能性がある

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ダイヤモンドレイン効果は、天王星や海王星のような氷の巨星の奥深くで発生すると考えられており、2017年にここ地球の研究室で再現されました。以前に考えられていたよりも一般的です。

SLAC国立加速器研究所と協力している国際的な研究者グループは、以前に、水素と炭素を非常に高い圧力下に置くことにより、ダイヤモンドの雨効果を生み出しました。しかし、この新しい研究では、氷の巨大な惑星の内部がどのようになるかについて、酸素などの他の要素も含めることで、条件をより現実的にしたいと考えていました。

この化学物質の混合をシミュレートするために、研究者は使い慣れた材料を使用しました。PETプラスチックは、優れたパッケージに使用されているようなもので、作成したい条件と化学的に類似していることが判明しました。「PETは、氷の惑星での活動をシミュレートするために、炭素、水素、酸素のバランスが取れています」と、研究者の 1 人であるロストック大学のドミニク クラウス氏は説明しています。

研究者は、高出力レーザーを使用してプラスチックに衝撃波を発生させ、X線がどのように跳ね返るかを観察しました。これにより、彼らは小さなダイヤモンドがどのように形成されているかを見ることができました。

実験で生成されたダイヤモンドはナノダイヤモンドと呼ばれる非常に小さいものでしたが、氷の巨人の表面下約 5,000マイルで、はるかに大きなダイヤモンドが形成され、そこで惑星の氷のコアに向かって落下する可能性があります。ダイヤモンドはコアに沈み、厚いダイヤモンド層を形成することさえあります.

新しい実験でチームは、酸素を含むとナノダイヤモンドがより低い温度と圧力で成長することを発見しました。これは、酸素が存在するとダイヤモンドの雨が形成される可能性が高くなることを意味します。「酸素の効果は、炭素と水素の分裂を加速し、ナノダイヤモンドの形成を促進することでした」とクラウスは言いました。「これは、炭素原子がより容易に結合してダイヤモンドを形成できることを意味していました。」

この発見により、研究者は実験を再試行し、エタノール、水、アンモニアなどの化学物質を含めて、氷の巨人の環境をさらに厳密にモデル化したいと考えています.

SLAC の科学者で共同研究者のNicholas Hartley 氏は、次のように述べています。「酸素を追加することで、これらの惑星のプロセスの全体像をこれまで以上に見ることができますが、やるべきことはまだたくさんあります。これは、最も現実的な混合物を得て、これらの材料が他の惑星で実際にどのように動作するかを確認するための一歩です」

参考論文:Diamond formation kinetics in shock-compressed C─H─O samples recorded by small-angle x-ray scattering and x-ray diffraction

(via Digital Trend

Last Updated on 2022年9月12日 by M林檎

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