АҚШ ғалымдары алмазды аса жоғары қысымда балқытып, Уран мен Нептунның терең қабаттарындағы көміртектің қалай әрекет етуі мүмкін екенін анықтады. Нәтиже мұз алыптарының ішінде «алмаз жаңбыры» пайда болады деген ғылыми болжамды нақтылай түсті, деп хабарлайды turkystan.kz.
Зерттеуді Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасының мамандары жүргізген. Тәжірибе Рочестер университетіндегі OMEGA лазерлік кешенінде өтті. Ғылыми жұмыс Nature Physics журналында жарияланды.
Зерттеушілер қуатты лазермен шағын алмаз үлгісінің сыртқы қабатын буландырды. Соның әсерінен пайда болған соққы толқыны минералдың ішкі бөлігін орасан зор күшпен қысты. Қысым бір терапаскальға жуықтады. Бұл Жер ядросындағы қысымнан шамамен үш есе жоғары әрі Уран мен Нептунның орталығындағы болжамды көрсеткіштерден де асып түседі. Температура шамамен 7300 кельвинге жетіп, Күн бетінің температурасынан жоғары болды. Мұндай күй небәрі бір наносекундқа, секундтың миллиардтан бір бөлігіне ғана созылды. Осы қысқа уақытта ғалымдар рентгендік дифракция, оптикалық өлшеу және пирометрия әдістерінің көмегімен алмаздың атомдық құрылымын, температурасы мен тығыздығын тіркеген.
Тәжірибе алмаздың жоғары қысымда сұйық көміртекке айналатынын тікелей растады. Сонымен қатар сұйық көміртектің тығыздығы қатты алмаздан жоғары екені анықталды. Сондықтан мұндай жағдайда алмаз өзінің балқымасының бетінде судағы мұз секілді қалқып тұра алады. Бұл ерекшелік көміртекке бай планеталардың ішкі құрылымын және олардың миллиардтаған жыл бойы қалай өзгеретінін түсіндіруге көмектеседі.
Ғалымдар Уран мен Нептунның терең қабаттарында көмірсутектер қысым мен температураның әсерінен ыдырап, көміртек кристалдарын түзуі мүмкін деп есептейді. Бұл кристалдар планета ішінде қозғалып, шартты түрде «алмаз жаңбырын» қалыптастырады. Мұндай үдеріс планеталардың жылу алмасуына және ішкі құрылысына ықпал етуі ықтимал.
Дегенмен тәжірибеде Уран немесе Нептунның толық құрамы қайталанған жоқ және алмаз жаңбырының өзі тікелей бақыланбады. Зерттеу экстремалды қысымдағы таза көміртектің қасиеттерін анықтап, планеталық модельдерге қажетті нақты дерек берді.
Алмаздың балқу температурасын өлшеуге арналған бұрынғы тәжірибелер кванттық модельдердің нәтижесінен шамамен 20 пайызға ерекшеленетін. Айырмашылық 1000 кельвиннен асқандықтан, ғалымдар экспериментте немесе теориялық есепте қате бар-жоғын анықтай алмай келді. Жаңа рентгендік деректер алмаздың балқу температурасы заманауи кванттық есептеулермен сәйкес келетінін көрсетті. Алмаз бір реттік соққы кезінде басқа кристалдық күйге ауыспай, балқығанға дейін бастапқы құрылымын сақтаған.
Зерттеу нәтижесі ғарыштан бөлек, инерциялық термоядролық синтез саласы үшін де маңызды. Мұндай тәжірибелерде дейтерий мен тритий отыны алмаз қабықшаның ішіне орналастырылады. Қуатты лазерлер қабықшаны қысып, синтез реакциясына қажетті қысым мен температураны қалыптастырады. Жаңа деректер алмаз капсуласын толық әрі біркелкі балқыту үшін бастапқы соққыны бұрын ойлағаннан баяуырақ жасауға болатынын көрсетеді. Бұл отынның жақсырақ сығылуына мүмкіндік беруі ықтимал.
Лоуренс Ливермор зертханасының есебіне сәйкес, компьютерлік болжамдар мұндай тәсіл синтезден алынатын энергияны үш есеге дейін арттыра алатынын көрсеткен. Алайда бұл нәтиже әзірге тәжірибеде дәлелденген жоқ: оған қол жеткізу үшін реакцияның тиімділігін төмендететін басқа факторларды да бақылау қажет.