Науковці експериментально встановили, що рідина може стискатися і перетворюватися на кристали льоду навіть за дуже високих температур. Так поводяться вода, метан та етан у надзвичайно екстремальних умовах, подібних до тих, що панують у глибоких надрах планет. Ці результати допоможуть краще зрозуміти природу планетних надр та процесів, що там відбуваються. Результати експериментів опублікували в журналі Physics of Fluids.
Фотографія Юпітера, зроблена 27 червня 2019 року з телескопа «Габбл». Wikimedia Commons
Наскільки екстремальними були умови експерименту?
Щоб краще зрозуміти процеси, які відбуваються глибоко всередині гарячих планет Сонячної системи та екзопланет, дослідники провели лабораторні експерименти, де створювали екстремальні умови для різних рідин, зокрема води, метану та етану. Ці умови включали температури до 240 градусів Цельсія і тиск, що перевищував атмосферний у 120 000 разів. Для визначення густини таких рідин використовувалася лазерна інтерферометрія, що дозволило на порядок покращити точність вимірювань.
Результати експериментів показали, що навіть за таких високих температур гаряча вода перетворилася на кристали льоду під впливом високого тиску. Виявилося, що цей процес відбувається через те, що значний тиск змушує атоми води з'єднуватися і формувати тверді кристалічні структури, як у кризі. В окремих експериментах науковці побачили, що те саме відбувається з метаном і етаном.
Науковці планують продовжити свої дослідження і наблизитися до моделювання умов у надрах планет-гігантів, таких як Юпітер і Сатурн. Для цього вони планують використовувати рідкий водень і збільшити тиск у своїх експериментах до значень, які ще більше нагадуватимуть реальні умови всередині планет.
Що ще науковці дізнавалися про особливості планет
💦 За аналізом сейсмічних даних з Марса планетологам вдалося встановити, що на планеті досі є рідка вода. Щоправда, за їхніми розрахунками, вона знаходиться глибоко в тріщинах кори.
💎 А от за моделюванням надр Меркурія дослідники визначили, що під поверхнею планети може існувати шар з алмазів. Його товщина становить до 18 кілометрів.
🪐 Найближчий до нас гарячий газовий гігант має одразу дві особливості, як з’ясували науковці за допомогою «Джеймса Вебба». По-перше, на його холодному боці йдуть скляні дощі, а по-друге, планета пахне тухлими яйцями через сірководень в атмосфері.