钻石|实验证明,天王星和海王星的价值都不可估量,下的雨都是钻石雨( 二 )


试验的第一步是将材料加热加压 , 从而复制海王星地下一万公里处的内部环境:在碳氢聚苯乙烯中 , 光学激光脉冲产生的冲击波将材料加热到4727摄氏度 , 从而形成强大的压力 。
驱动激光阶梯式脉冲曲线压缩实验材料
克劳斯说:“我们在实验室制造了15万兆帕的压力 , 这个压力相当于用拇指指甲压250头非洲象的重量 。
以前的实验通常使用 X射线衍射来检测材料的内部结构 , 但是这种方法通常仅适用于呈现晶体结构的物质 , 如甲烷 , 而对于非晶体结构的物质则难以获得完整的图像 。 为了解决这一问题 , 研究者们采用了另外一种方法来观察聚苯乙烯电子的散射 , 实验最终显示出良好的观察效果 。
这样 , 他们不但可以观察碳转化为钻石的过程 , 还可以观察样品中其他部分发生的事情——碳分解成氢 , 剩下的碳很少 。
克劳斯说:“现在 , 在冰巨星的例子中 , 我们知道 , 碳在分离时几乎是完全形成钻石 , 并且没有流体转变的形态 。
那很重要 , 因为海王星有一些非常奇怪的现象 , 其内部温度远远高于其正常温度 , 而且它所释放出来的能量是其吸收太阳能量的2.6倍 。
若有一颗钻石落在行星内部 , 它的密度比周围的物质要大得多 , 这些钻石就像雨点一样 , 释放出重力能量 , 将其转化成热量 , 由钻石和周围物质的摩擦产生 。
这个实验表明 , 我们不需要另一个解释 , 至少目前还不需要 , 同时 , 这项研究证实了一种能够探测太阳系其他行星内部结构的方法 。
克劳斯说:“这种技术帮助我们完成有趣的实验过程 , 否则我们很难发现巨行星内部的结构机制 。
举例来说 , 我们可以了解气态巨行星 , 如木星 , 土星 , 以及它们是如何在极端条件下混合和分离的氢和氦 。 它是研究行星和行星系进化历史的新方法 , 同时也为将来研究核聚变的发电能力提供了实验基础 。 ”