Самый большой лазер в мире, машина, появившаяся в кино Star Trek, достиг сильного результата: это сжало алмаз, наименее сжимаемую известную сущность, 50 миллионов раз тяжелее, чем атмосфера Земли надавливает на нас. Открытие должно помочь ученым лучше понять, как материал ведет себя при больших давлениях, преобладающих глубоко в гигантских планетах.
Физик Рэй Смит из Ливерморской национальной лаборатории в Ливерморе, Калифорния и его коллегах достиг подвига в Национальном средстве воспламенения (NIF), также в Ливерморе. Охватывая 10 метров и вооруженный множеством лазеров, инструмент так научно-фантастически выглядит, что это появилось как «ядро деформации» Предприятия космического корабля в Походе кинозвезды 2013 года В Темноту. NIF имеет практическую цель, однако: вызывать ядерный синтез, тот же тип реакции, приводящей солнце в действие в надежде на когда-нибудь решение наших энергетических потребностей.
Ученые также используют его для фундаментального исследования, такого как исследование, как различные материалы отвечают, когда сжато — данные, относящиеся к интерьерам планет.В новом исследовании бригада Смита запустила 176 лазеров в маленький золотой цилиндр, измеряющий 1,1 сантиметра длиной и 0,6 сантиметра в диаметре. Лазеры нагрели золото так, чтобы оно испустило рентгеновские лучи, сжавшие крошечный алмаз, приложенный по отверстию во внешней стене цилиндра. Алмаз достиг давления 50 миллионов атмосфер — в 14 раз больше, чем давление в центре Земли.
Как исследователи сообщают онлайн сегодня по своей природе, нападение рентгеновских лучей почти увеличило плотность алмаза в четыре раза. «Это – учет», говорит Смит. «Ничей сжатый алмаз до той степени прежде». Взрыв распылил алмаз в пыль, но перед разрушением минерала ученые успешно измерили его плотность, поскольку давление повысилось. В течение одной миллиардной секунды алмаз, который является обычно в 3.25 раза более плотным, чем вода, стал более плотным, чем лидерство и в 12.03 раз более плотным, чем вода.
«Это – впечатляющее выполнение», говорит Дэвид Стивенсон из Калифорнийского технологического института в Пасадене, планетарный ученый, не вовлеченный в эксперимент. «Это – высококачественные данные в очень высоком давлении». Такое большое давление сопоставимо с этим в центре гигантских планет: ядро Юпитера имеет давление между 40 миллионами и 90 миллионами атмосфер, в то время как давление в центре Сатурна является приблизительно 40 миллионами атмосфер.Никакой мир не имеет алмазное ядро, как бы то ни было.
Алмаз состоит из углерода, и в нашей солнечной системе кислород вдвое более распространен и составляет силикатные камни, главный компонент планет солнца. Однако, ученые размышляли, что алмазные миры могут существовать в другом месте. Если солнечная система возникает с большим количеством углерода, чем кислород, то углерод должен впитать кислород путем формирования моноксида углерода, отъезда избыточного углерода для создания углеродных планет — которые, под давлением, становятся алмазными мирами.
Таким образом Смит говорит, новый эксперимент исследует природу таких планет.Астроном Джонатан Фортни из Калифорнийского университета, Санта-Круз, думает, что углеродные планеты редки, однако, таким образом, он надеется, что ученые исследуют другие материалы. Один элемент, который он упоминает, является железом, которое может составить ядра суперземель — планеты, несколько раз более крупные, чем наше собственное.
Смит говорит, что его бригада теперь изучает этот материал и надеется иметь результаты скоро.