На Нептуне и Уране могут существовать алмазные океаны

Физики из нескольких университетов США и Ливерморской национальной лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory) полагают, что в глубине планет-гигантов могут существовать алмазные айсберги, плавающие по поверхности алмазных морей, передает Мембрана. К таким выводам ученые пришли, опираясь на данные проведенных ими экспериментов.

Алмаз невозможно превратить напрямую в жидкость простым нагревом. Необходимо ещё и прикладывать огромное давление, причём делать это надо очень быстро, иначе алмаз сначала превращается в графит, а уже после тает. И хотя ученые уже смогли провести прямое «сжижение» алмаза несколько лет назад в лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories), точного значения температуры перехода тогда измерить не удалось.

Однако уточнение этих данных важно для понимания процессов, идущих в недрах планет-гигантов, а именно — на Уране и Нептуне. Именно там, полагают ученые, могут существовать весьма необычные углеродные океаны.

К такому выводу физики пришли, подробно изучив смену фазовых состояний углерода и впервые уточнив температуру плавления алмаза.

Для этого небольшие природные алмазы подвергали действию ударных волн, возникающих в толще материала при облучении высокоинтенсивным лазером (он обрушивал на образцы 3 килоджоуля энергии за 1 наносекунду). Так удалось измерить параметры и описать поведение кристаллического и жидкого углерода при давлении до 40 миллионов атмосфер и температурах более 50 тысяч кельвинов.

Опыт показал, что после шокового расплавления образцов при последующем падении давления ниже 6-11 миллионов атмосфер крошечные кристаллы алмаза начинали вновь появляться из жидкости. Это, по мнению ученых, говорит о том, что в глубинах планет-гигантов алмазы вполне могут существовать в стабильном состоянии.

Discovery News отмечает, что ранее голландские ученые оценили шансы наличия алмазов на Уране как крайне низкие.

Самым удивительным открытием стало то, что в данных условиях алмаз превращается в жидкость более плотную, чем сам кристалл. К тому же — металлическую. То есть при больших давлениях алмаз ведёт себя подобно воде: его «лёд» менее плотный, чем жидкая фаза. Это значит, что на поверхности слоёв жидкого углерода, в глубине Нептуна и Урана, могут плавать алмазные айсберги. Авторы работы полагают, что металлический углеродный океан у газовых гигантов может быть ответственен за сильное несовпадение магнитных полей и осей вращения данных планет.