У новому експерименті вченим вдалося використати потужний рентгенівський лазер для перетворення ПЕТ-пластику на крихітні алмази, подібні до тих, які можуть впасти на крижані планети-гіганти.
Використовуючи потужні лазери, команда витягла зразки ПЕТ, поширеного матеріалу, що використовується в пластикових пляшках, для отримання сильного тепла і тиску для утворення крихітних алмазів, які можуть випасти на такі планети, як Уран і Нептун.
Нове дослідження було опубліковано в журналі Science Advances.
Тут, на Землі, алмази цінуються за їхню рідкість, але на інших планетах вони можуть здатися такими ж звичайними, як каміння. Вважається, що на крижаних гігантах, таких як Уран та Нептун, екстремальний тиск стискатиме такі елементи, як водень та вуглець, з утворенням твердих алмазів, які потім падають в атмосферу, як дощ.
Це явище не було виявлено безпосередньо, але у 2017 році група вчених повідомила, що вони відтворили процес у лабораторії. Вони зробили це, запустивши найпотужніший у світі рентгенівський лазер Linac Coherent Light Source (LCLS) на зразки вуглеводневих матеріалів. Це миттєво нагріло їх до температури до 6000 ° C (10 800 ° F) і викликало потужні ударні хвилі з тиском в кілька мільйонів атмосфер, утворюючи крихітні “наноалмази”.
Хоча експерименти показали, що це технічно можливо, команда каже, що вихідні вуглеводневі матеріали, такі як полістирол, не імітували елементи, присутні всередині цих крижаних гігантів. Кисень також є у великих кількостях, тому дослідники досліджували інші матеріали, які могли б ввести цей ключовий елемент у суміш.
Вчені зупинилися на ПЕТ, формі пластику, що зазвичай використовується для пакування продуктів харчування та напоїв, яка має гарний баланс між вуглецем, воднем та киснем. Команда повторила експеримент, пропустивши зразки тонкої плівки ПЕТ за допомогою LCLS, а потім використовуючи два різні методи візуалізації, щоб перевірити не тільки те, чи наноалмази утворюються, але й те, наскільки швидко і наскільки вони виросли. Вчені дійсно виявили алмази із щільністю до 3,87 грама на кубічний сантиметр.
«Ефект кисню полягав у прискоренні розщеплення вуглецю та водню та, таким чином, стимулюванні утворення наноалмазів. Це означало, що атоми вуглецю могли легше з’єднуватись та утворювати алмази», — сказав Домінік Краус, автор дослідження.
Це дослідження не тільки підтверджує гіпотезу про алмазні дощі на крижаних планетах-гігантах, але, за словами вчених, воно також демонструє нову потенційну технологію виробництва цих крихітних алмазів, які використовуються в промислових абразивах, полірувальних складах.
Джерело: science.org
