Ученые воссоздали в лаборатории некоторые виды осадков, которые могут быть на Юпитере и Сатурне. Используя чрезвычайно высокое давление и лазерные ударные волны, исследователи создали “гелиевый дождь”, который, как предполагалось, идет на этих планетах.
Атмосферы газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, состоят в основном из водорода и гелия. В этих условиях давно предсказывалось, что гелий должен образовывать жидкие капли и падать, но экспериментальные данные оказалось сложно отследить.
Но теперь эти условия были воссозданы в лаборатории, в результате чего образовался гелиевый дождь. Это благодаря исследователям из Университета Рочестера, Калифорнийского университета в Беркли, Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора и Французской комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии.
Команда сначала использовала ячейку с алмазной наковальней, чтобы сжать смесь водорода и гелия примерно в 40 000 раз от давления атмосферы Земли. Затем исследователи выпустили мощный лазер по газам, создав сильные ударные волны, которые сжимали их еще больше, а также нагревали их до температуры от 4425 °C до 9925 °C.
И действительно, когда исследователи изучили отражательную способность сигнала, они показали, что его электропроводность быстро меняется в определенных точках. Это означает, что гелий и водород разделялись, в результате чего гелий собирался вместе в капли внутри водорода. Будучи немного тяжелее, эти капли будут тонуть в атмосфере, как дождь, как и предполагалось.
“Наши эксперименты показывают, что глубоко внутри Юпитера и Сатурна капли гелия падают через огромное море жидкого металлического водорода”, – говорит Гилберт Коллинз, ведущий автор исследования. “Это довольно удивительная вещь, о которой можно подумать в следующий раз, когда вы посмотрите на Юпитер в ночном небе. Эта работа поможет нам лучше понять природу и эволюцию Юпитера, что особенно важно, поскольку Юпитер долгое время считался своего рода сборщиком космического мусора, защищающим нашу планету в Солнечной системе”.
Гелий – не единственное необычное вещество, которое выпадает в виде дождя в атмосфере других планет.
Астрономы ранее находили доказательства существования внеземного дождя из алмазов, рубинов, железа или оксида титана. Новое исследование было опубликовано в журнале Nature.
