Ученые воспроизвели ядро Сатурна в миниатюре
Планетологи воссоздали в лаборатории условия, которые наблюдаются в центре Сатурна и других газовых гигантов. Выяснилось, что благородные газы при экстремальных давлении и температуре ведут себя подобно металлам, проводящим ток.
К такому выводу пришли американские и немецкие ученые, чья статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Важным компонентом таких планет, как Сатурн и Юпитер, являются благородные газы. В обычных условиях они не вступают в химические реакции и не проводят электрический ток. Авторы статьи решили выяснить, что происходит с этими газами, когда они находятся в центре газовых гигантов и подвергаются действию высоких температур и огромного давления.
В ходе эксперимента ученые сжимали в алмазной ячейке четыре благородных газа, гелий, неон, аргон и ксенон, до 15-52 гигапаскалей, что в 100 000 раз превосходит давление земной атмосферы. Одновременно газы нагревались до 28 000 градусов Кельвина с помощью лазера. В результате они превратились из прозрачных диэлектриков в непрозрачные проводники.
Открытие позволило выяснить, почему Сатурн изнутри излучает больше тепла, чем можно было ожидать от таких планет на данной стадии их развития. Выяснилось, что все дело в меняющихся свойствах гелия - на поверхности он ведет себя как диэлектрик, а в центре Сатурна, где давление больше, как проводник. Кроме того, на его свойства оказывает влияние концентрация водорода.
В то же время неон на Сатурне ведет себя по-другому - даже в его центре он остается диэлектриком и формирует своеобразный «океан», запасающий тепло. Поэтому внутренности Сатурна раскалены сильнее по сравнению с Юпитером.