По новым атмосферным данным газовых гигантов, углерод в своей кристаллической форме - не редкость на этих планетах. Более того, Юпитер и Сатурн содержат большие объемы этого вещества.
Разряды молний превращают метан в углерод, который во время падения твердеет, превращаясь через 1 600 км в глыбы графита (наподобие того, что мы используем в карандашах), а спустя еще 6 000 км эти глыбы становятся алмазами. Последние продолжают падать еще в течение 30 000 км.
В конце концов, алмазы достигают такой глубины, что высокие температуры горячих ядер планет просто плавят их и, возможно (хотя это пока нельзя утверждать) создается море жидкого углерода, сообщили на конференции ученые.
Самые большие алмазы имеют диаметр примерно 1 см, сообщил Доктор Кевин Бэйнс (Dr Kevin Baines) из Висконсинского университета в Мадисоне (University of Wisconsin-Madison) и Лаборатория Реактивного Движения НАСА (Nasa"s Jet Propulsion Laboratory).
За 1 год на Сатурне создаются более 1 000 тонн алмазов.
Вместе со своим соавтором Моной Делинцки (Mona Delitsky) Бэйнс обнародовал пока еще не опубликованную находку на ежегодном собрании Отделения Американского астрономического общества в области планетарных наук в Денвере, штат Колорадо.
Юпитер и Сатурн
Бэенс
и Делинцки
проанализировали последние прогнозы по температуре и
давлению внутри Юпитера и Сатурна, а также новую информацию о поведении
углерода в разных условиях. 
Они пришли к выводу, что кристаллы алмаза падают особенно много на Сатурне, где в итоге плавятся из-за высокой температуры ядра.
На Юпитере и Сатурне алмазы не вечны, чего нельзя сказать об Уране и Нептуне, у которых довольно низкие температуры ядер.
Данные еще будут проверены, но пока сторонние специалисты по изучению планет говорят о том, что нельзя исключать возможность алмазного дождя.
Уран и Нептун
Нептун и Уран могут стать самыми желанными пунктами назначения для мечтающих побывать на других планетах, и не только из научного интереса, но и чисто меркантильного. Именно на этих планетах находятся океаны жидкого алмаза, на которых, как айсберги, плавают острова твердых алмазов. Статья, утверждающая, что это возможно, была опубликована недавно в журнале "Естественная физика".
Недавнее исследование, в результате которого нашли точку плавления алмаза, показало, что он обладает теми же свойствами при плавлении и замерзании, что и вода: затвердевшая часть плавает по поверхности. Это открытие дало новое представление об отдаленных планетах Солнечной системы.
"Алмазы относительно часто встречаются на Земле, но никто не смог измерить их точку плавления. Для этого недостаточно просто повысить температуру, нужно еще увеличить давление. Именно поэтому сложно измерить температуру", – говорит доктор Эггерт. Алмазы плавили и раньше, но не смогли измерить температуру и давление.
Алмаз – очень твердый материал, и именно поэтому его сложно плавить. Но есть еще одна характеристика, которая затрудняет определение точки плавления: он меняется, будучи подверженным высоким температурам, и превращается в графит. И именно графит, а не сам алмаз, плавится до жидкого состояния. Задачей ученых было нагреть алмаз, и в то же время предотвратить его превращение в графит.
Планеты-гиганты Нептун и Уран – некоторые их мест, на которых можно встретить необходимое сочетание ультравысокого давления и ультравысокой температуры. Эггерт и его коллеги воздействовали лазерами при ультравысоком давлении на алмаз весом 0, 1 карат и толщиной 0,5 мм. Ученые превратили алмаз в жидкость при давлении в 40 миллионов раз больше испытываемым человеком, находящемся на уровне моря, а затем медленно уменьшили температуру и давление.
Когда давление упало до давления, в 11 миллионов раз больше атмосферного давления на уровне моря на Земле, а температура снизилась до 50000 градусов, начали появляться затвердевшие куски алмазов. При уменьшении давления, но при той же температуре, появлялось все больше твердых алмазов. А после этого алмазы повели себя неожиданно: затвердевшие куски не тонули, а плавали по поверхности: алмазные айсберги в алмазном море. Вода проявляет такие же свойства.
По словам Эггерта, влиянием алмазных океанов можно объяснить направление магнитных полей планеты. То есть, магнитные полюса Земли совпадают с географическими полюсами, а на Уране и Нептуне наблюдается отклонение до 60 градусов. Если бы у Земли было подобное отклонение, то северный магнитный полюс находился бы в Техасе, а не на канадском острове. Считается, что Уран и Нептун примерно на 10 процентов состоят из углерода. Океан жидкого алмаза, расположенный в определенном месте, может повлиять на отклонение магнитного поля этих планет.
По словам ученого из Принстонского университета Тома Даффи, идея о существовании алмазных океанов на этих планетах далеко не нова, а эта статья делает такую вероятность более возможной. Но перед тем, как сделать окончательные выводы, нужно изучить состав Нептуна и Урана, а проводить такие исследования нелегко.
Где находят алмазы на Земле
Алмазы, так же как и другие драгоценные камни находят в тех частях
Земли, где для их образования существуют необходимые условия.
Месторождение алмазов нуждается в присутствии определенных веществ и явлений, включая углерод, температуру, давление и большое количество времени.
Ученые из Бристольского университета в Великобритании и Института Карнеги в США обнаружили, что в формировании алмазов участвует весь Земной шар, кроме ядра.
В месторождении Жуна-5, которое находится в Бразилии, в 2010 году были найдены кристаллы, которые, вероятно образовались на глубине около 400-660 километров.
За последние несколько лет ученые находили так называемые "ультраглубокие" алмазы, и места, где обнаруживали такие алмазы, были сосредоточены в разных частях света.
Стоит отметить, что до сих пор неизвестно, откуда алмазы появляются на нашей планете, и это несмотря на то, что алмаз - это один из самых востребованных минералов на нашей планете.
Существует несколько гипотез, которые пытаются объяснить появление алмазов на Земле. Уже известно, что некоторые алмазы появились на нашей планете благодаря метеоритам (либо она сами принесли, либо способствовали появлению).
Но самая распространенная версия гласит, что львиная доля всех алмазов, все же, имеют земное происхождение - они формируются из углерода, находящегося в верхней части мантии.
Исследование космоса - великое приключение. Его тайны всегда завораживали нас, и новые открытия будут расширять наши знания о Вселенной. Однако пусть этот список послужит предупреждением для ревностных межгалактических путешественников. Вселенная может также быть очень страшным местом. Будем надеяться, что никто никогда не застрянет в одном из этих десяти миров.
10. Углеродная планета (Carbon Planet)
Соотношение кислорода и углерода на нашей планете высоко. На самом деле углерод составляет всего 0,1% от всей массы нашей планеты (из-за этого ощущается такая нехватка углеродных материалов, как алмазы и органическое топливо). Однако неподалёку от центра нашей галактики, где углерода намного больше, чем кислорода, планеты могут обладать совсем другим составом. Именно здесь можно найти то, что учёные называют углеродными планетами. Небо углеродного мира утром было бы чем угодно, но не кристально чистым и голубым. Представьте себе жёлтую мглу с чёрными тучами копоти. С понижением вглубь атмосферы, вы заметите моря, состоящие из неочищенной нефти и смолы. Поверхность планеты бурлит вонючими метановыми испарениями и покрыта чёрной грязью. Прогноз погоды тоже не радует: идёт дождь из бензина и битума (…выбросьте сигареты). Впрочем, в этом нефтяном аде есть и позитивный аспект. Вы, наверное, уже догадались какой. Там где углерода очень много - можно найти и множество алмазов.
9. Нептун
На Нептуне можно ощутить ветра, достигающие таких ужасающих скоростей, что их можно сравнить со струёй реактивного двигателя. Ветра Нептуна несут замёрзшие облака природного газа мимо северного края Большого тёмного пятна - урагана размером с Землю, скорость ветра в котором составляет 2400 километров в час. Это в два раза больше скорости, необходимой для преодоления звукового барьера. Такие сильные ветры естественно далеко за пределами того, что может выдержать человек. Человек, оказавшийся каким-то образом на Нептуне, скорее всего, был бы быстро разорван на куски и навсегда потерян в этих жестоких и непрекращающихся ветрах. Остаётся загадкой то, откуда берётся энергия, подпитывающая самые быстрые планетные ветра в солнечной системе, учитывая то, что Нептун расположен так далеко от Солнца, иногда даже дальше чем Плутон, и то, что внутренняя температура Нептуна достаточно низка.
8. 51 Пегаса b (51 Pegasi b)
Эта гигантская газовая планета, по прозвищу Беллерофонт (Bellerophon) - в честь греческого героя, владевшего крылатым конём Пегасом, в 150 раз крупнее Земли и по большей части состоит из водорода и гелия. Беллерофонт поджаривается своей звездой до температуры в 1000 градусов по Цельсию. Звезда, вокруг которой вращается планета, в 100 раз ближе к ней, чем Солнце к Земле. Для начала, такая температура обуславливает появление сильнейших ветров в атмосфере. Горячий воздух поднимается, а холодный соответственно уходит вниз на его место, что порождает ветер, достигающий скорости в 1000 километров в час. Такая жара также обуславливает и отсутствие водяного испарения. Однако это не означает, что тут не бывает дождя. Мы подошли к самой важной особенности Беллерофонта. Высочайшие температуры позволяют железу, содержащемуся в планете, испаряться. Когда железные испарения поднимаются, они формируют облака железа, похожие по своей сущности на земные облака из водяных испарений. Только не стоит забывать одно важное отличие: когда из этих облаков польётся дождь, это будет раскалённое жидкое железо, льющееся прямо на планету (…не забывайте свой зонт).
7. COROT-3b
COROT-3b - самая плотная и тяжёлая экзопланета, известная на данный момент. По размерам она примерно равна Юпитеру, однако её масса в 20 раз больше. Таким образом, COROT-3b примерно в 2 раза плотнее, чем свинец. Масштабы давления, оказанного на человека, оказавшегося на поверхности такой планеты, были бы невообразимы. На планете массой в 20 Юпитеров человек будет весить в 50 раз больше того, сколько они весят на Земле. Это значит, что 80 килограммовый мужчина будет весить на COROT-3b целых 4 тонны! Такое давление сломает скелет человека фактически мгновенно - всё равно, что если слон сядет ему на грудь.
6. Марс
На Марсе всего за несколько часов может образоваться пылевая буря, которая за несколько дней покроет поверхность всей планеты. Это самые большие и жестокие пылевые бури во всей нашей Солнечной системе. Марсианские пылевые воронки легко превышают своих земных собратьев - они достигают высоты горы Эверест, а ветра в них мчатся на скорости в 300 километров в час. После своего образования пылевая буря может продолжаться несколько месяцев до полного исчезновения. Согласно одной теории, пылевые бури могут достигать таких больших размеров на Марсе из-за того, что пылевые частички хорошо впитывают солнечное тепло и разогревают окружающую их атмосферу. Разогретый воздух движется в сторону более холодных регионов, тем самым образовывая ветра. Сильный ветер поднимает ещё больше пыли с поверхности, которая в свою очередь подогревает атмосферу, из-за чего образовывается ещё больше ветра и круг продолжается заново. Удивительно, но большинство пылевых бурь на планете начинают свою жизнь в одном ударном кратере. Равнина Эллада - самый глубокий кратер в Солнечной Системе. Температура в нижней части кратера может быть на десять градусов выше, чем на поверхности, и кратер наполнен толстым слоем пыли. Различия в температуре являются причиной образования ветра, который подхватывает пыль, и буря начинает своё дальнейшее путешествие по планете.
5. WASP-12 b
Если вкратце, эта планета - самая горячая планета из всех открытых на данный момент. Её температура, обеспечивающее такое звание, составляет 2200 градусов по Цельсию, а сама планета находится на самой близкой орбите к своей звезде, по сравнению со всеми остальными известными нам мирами. Само собой разумеется, всё известное человеку, включая самого человека, в такой атмосфере моментально бы воспламенилось. Для сравнения, поверхность планеты всего в два раза холоднее поверхности нашего Солнце и в два раза горячее лавы. Планета также вращается вокруг своей звезды на невероятной скорости. Она проходит всю свою орбиту, расположенную всего в 3,4 миллионах километров от звезды, за один земной день.
4. Юпитер
Атмосфера Юпитера является домом для штормов в два раза больших, чем сама Земля. Эти великаны в свою очередь являются домом для ветров, развивающих скорость в 650 километров в час, и колоссальных молний, которые в 100 раз ярче земных молний. Под этой устрашающей и тёмной атмосферой расположен океан глубиной в 40 километров, состоящий из жидкого металлического водорода. Здесь, на Земле, водород это бесцветный, прозрачный газ, но в ядре Юпитера водород превращается в то, чего на нашей планете никогда не было. На внешних слоях Юпитера водород находится в состоянии газа, также как и на Земле. Но с погружением в глубины Юпитера давление атмосферы резко увеличивается. Со временем давление достигает такой силы, что оно «выдавливает» электроны из атомов водорода. В таких необычных условиях водород превращается в жидкий метал, проводящий электричество и тепло. Он также начинает отражать свет, как зеркало. Поэтому, если человек был бы погружён в подобный водород, и над ним бы сверкнула гигантская молния, он бы её даже не увидел.
3. Плутон
(Заметим, что Плутон больше не считается планетой) Не дайте изображению обмануть себя - это не зимняя сказка. Плутон - очень холодный мир, где замороженные азот, оксид углерода и метан покрывают поверхность планеты как снег на протяжении большей части года на Плутоне (равного примерно 248 земным годам). Эти льды трансформируются от белого цвета к розовато-коричневому из-за взаимодействия с гамма-излучением дальнего космоса и далёкого Солнца. В ясный день Солнце предоставляет Плутону примерно столько же тепла и света, сколько даёт Земле Луна в полнолуние. При температуре поверхности Плутона (-228 до -238 градусов Цельсия) тело человека замёрзло бы моментально.
2. COROT-7b
Температуры на стороне планеты, обращённой к её звезде, настолько высоки, что они могут расплавить камень. Учёные, смоделировавшие атмосферу COROT-7b, считают, что на планете, скорее всего, не существует летучего газа (углекислого газа, испарений воды, азота), а планета состоит из чего-то, что можно назвать расплавленным минералом. В атмосфере COROT-7b возможны такие погодные явления, во время которых (в отличие от земных дождей, когда в воздухе собираются капельки воды) на поверхность планеты покрытой лавовым океаном выпадают целые камни. Если планета всё ещё не кажется вам непригодной для жизни, она также является вулканическим кошмаром. Согласно некоторым признакам, учёные считают, что если орбита COROT-7b не идеально округлая, то гравитационные силы одной или двух её планет-сестёр могут толкать и притягивать поверхность COROT, создавая движение, разогревающее её внутренности. Этот разогрев может вызывать сильную вулканическую активность на поверхности планеты - даже более сильную, чем на спутнике Юпитера Ио, на котором активны более 400 вулканов.
1. Венера
О Венере было известно очень мало (её плотная атмосфера не пропускает свет на видимой области спектра) пока Советский Союз не запустил программу Венера во времена космической гонки. Когда первый автоматический межпланетный космический аппарат совершил успешную посадку на Венеру и начал передавать информацию на Землю, Советский Союз добился единственной успешной посадки на поверхность Венеры в истории человечества. Поверхность Венеры настолько изменчива, что самое долгое время, которое выдержал один из АМС, составило 127 минут - после чего, аппарат был одновременно раздавлен и расплавлен. Так каковой была бы жизнь на самой опасной планете нашей солнечной системы - Венере? Ну, человек почти моментально задохнулся бы токсическим воздухом, и хотя сила притяжения на Венере составляет всего 90% земной, человека бы всё же раздавило огромным весом атмосферы. Давление атмосферы Венеры в 100 раз превышает давление, к которому мы привыкли. Высота атмосферы Венеры составляет 65 километров, и она настолько плотна, что прогулка по поверхности планеты по ощущениям бы не отличалась от прогулки на глубине в 1 километр под водой на Земле. Помимо этих «удовольствий», человек бы ещё быстро загорелся из-за температуры в 475 градусов Цельсия и со временем даже его останки были бы растворены серной кислотой высокой концентрации, выпадающей в виде осадков на поверхность Венеры.
Если человек когда-нибудь доберётся до крупнейших планет Солнечной системы - Юпитера и Сатурна, то собственными глазами сможет увидеть “небо в алмазах”.
Согласно последним исследованиям планетологов, на газовых гигантах идут алмазные дожди.
Исследователи инопланетных миров давно задаются вопросом: может ли высокое давление внутри гигантских планет превращать углерод в алмазы? Планетологи Мона Делитски (Mona Delitsky) из калифорнийской компании Specialty Engineering и Кевин Бейнс (Kevin Baines) из университета Висконсина в Мэдисоне подтвердили давние предположения своих коллег.
Согласно модели, построенной по наблюдениям астрофизиков, когда разряд молнии появляется в верхних слоях атмосферы газовых гигантов и затрагивает молекулы метана, то высвобождаются атомы углерода. Эти атомы в большом количестве соединяются друг с другом, после чего начинают длительное путешествие к каменному ядру планеты. Эти "сборища" атомов углерода представляют собой довольно массивные частицы, то есть по сути представляют собой сажу. Вероятнее всего, именно их увидел аппарат "Кассини" в составе тёмных туч Сатурна.
Частицы сажи медленно спускаются к центру планеты, минуя последовательно все слои её атмосферы. Чем дальше они проходят сквозь слои газообразного и жидкого водорода к ядру, тем большее давление и нагрев испытывают. Постепенно сажа сжимается до состояния графита, а затем преобразуется в ультраплотные алмазы. Но на этом испытания не заканчиваются, инопланетные драгоценные камни нагреваются до температуры 8 тысяч градусов по Цельсию (то есть достигают температуры плавления) и падают на поверхность ядра в виде жидких алмазных капель.
"Внутри Сатурна наблюдаются подходящие условия для града из алмазов. Наиболее благоприятная зона находится на отрезке, начиная с глубины в шесть тысяч километров и заканчивая глубиной в 30 тысяч километров. По нашим расчётам Сатурн может содержать до 10 миллионов тонн этих драгоценных камней, при этом большинство из них не более миллиметра в диаметре, но есть и образцы диаметром около 10 сантиметров", — говорит Бейнс.
В связи с новым открытием планетологи предложили интересную идею: на Сатурн можно отправить робота, который будет собирать капли "драгоценного" дождя. Интересно, что это исследование является своеобразным повторение сюжета научно-фантастической книги "Инопланетные моря" (Alien Seas), согласно которому в 2469 году на Сатурне будут собирать алмазы для строительства корпуса добывающего судна, которое отправится к ядру планеты и будет собирать гелий-3, необходимый для создания термоядерного топлива.
Мысль заманчивая, но учёные предупреждают: алмазы стоит оставить на Сатурне, чтобы предотвратить финансовый хаос на Земле.
Делитски и Бейнс заключили, что алмазы будут оставаться стабильными внутри гигантских планет. К такому выводу они пришли в результате сравнительного анализа последних астрофизических исследований. Эти работы экспериментально подтвердили конкретные температуры и уровень давления, при которых углерод принимает различные аллотропные модификации, такие как твёрдый алмаз. Для этого учёные моделировали условия (прежде всего температуру и давление) в разных слоях атмосфер гигантских планет.
"Мы собрали результаты нескольких исследований и пришли к выводу, что алмазы действительно могут падать с небес Юпитера и Сатурна", — утверждает Делитски.
Необходимо учитывать, что до тех пор, пока некое открытие не подтвердится результатами наблюдений или экспериментов, оно так и останется на уровне гипотезы. Пока модели формирования алмазных капель на газовых гигантах ничто не противоречит. Однако коллеги Бейнса и Делитски высказали свои сомнения о правдоподобности описанной ныне модели.
Так, Дэвид Стивенсон (David Stevenson), планетолог из Калифорнийского технологического института, утверждает, что Бейнс и Делитски неверно использовали в своих расчётах законы термодинамики.
"Метан составляет очень малую долю водородной атмосферы Юпитера и Сатурна — 0,2% и 0,5% соответственно. Думаю, там происходит процесс, похожий на растворение в воде соли и сахара при высоких температурах. Даже если бы вы напрямую создали углеродную пыль и поместили её в верхние слои атмосферы Сатурна, то она бы попросту растворилась во всех этих слоях, стремительно опускаясь к ядру планеты", — утверждает Стивенсон, не принимавший участия в исследовании.
Похожей работой занимался несколько лет назад физик Лука Гирингелли (Luca Ghiringhelli) из Института имени Фрица Габера. К выводам Бейнса и Делитски он также отнёсся скептически. В своей работе он исследовал Нептун и Уран, которые намного богаче углеродом, чем Сатурн и Юпитер, но даже их углерода недостаточно для формирования кристаллов атом за атомом.
Коллеги Бейнса и Делитски советуют им продолжить своё исследование, дополнив модель большим количеством реальных данных и результатами наблюдений.
Доклад об открытии Делитски и Бейнса (PDF-документ) прозвучал на заседании Отделения Американского астрономического общества в области планетарных наук (AAS Division for Planetary Sciences), которое проходит в Денвере с 6 по 11 октября 2015 года.
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Представьте, что в эту самую секунду, пока вы читаете текст, где-то надвигается стеклянный шторм или идет алмазный дождь. Звучит как начало фантастического фильма, не правда ли? Но это еще не самые удивительные природные явления, которые встречаются на других планетах.
В этом году зима на Земле не радовала почти никого и отличилась всевозможными катаклизмами, поэтому сайт решил узнать, как обстоят дела с климатом на других планетах, после чего полюбил наши земные морозы и непогоду за окном.
1. Стеклянные штормы
Красивая лазурная экзопланета HD 189733b находится на расстоянии всего 63 световых лет от Солнца, поэтому ученым удалось узнать достаточно много о ней. Температура на этой планете составляет 930 °С на светлой стороне и 425 °С на темной, а ветры мчатся со скоростью 2 км в секунду. Но самое необычное природное явление на этой экзопланете - ливни, состоящие из кусочков стекла.
2. Каменные дожди
Экзопланета COROT-7b была обнаружена в 2009 году, и по размерам она в 2 раза превосходит Землю. На светлой стороне планеты находится обширный океан из лавы, а темная сторона покрыта огромным слоем обычного водяного льда. Температура на солнечной стороне - приблизительно 2 500 °С, что создает уникальные осадки. На этой экзопланете тоже есть круговорот, только не воды, а расплавленной породы.
Именно погода на COROT-7b вдохновляет многих фантастов и художников.
3. Зеленый кристаллический дождь
Самый красивый дождь идет не на планете, а на протозвезде HOPS-68 , которая находится в 1 350 световых годах от Земли. Оливин , который используют на Земле для изготовления ювелирных изделий, обрушивается на эту звезду невероятно красивым потоком блесток.
4. Сухие снежные бури
Не только на Земле есть снежные бури, но и Марс в середине ночи засыпает снегом. У этих ночных штормов есть другое название - «ледяные микропорывы», и их часто сравнивают с небольшими штормами на Земле. Метели на Марсе из сухого льда, а облака - из замороженного углекислого газа.
Зима на этой планете холодная, средняя температура составляет -63 °С. Поэтому, если соберетесь лететь на Марс, то делайте это летом - температура в это время составляет около 20 °С, что вполне комфортно для землян.
5. Плазменный дождь
Даже на Солнце бывают дожди, правда, плазменные. Такое явление более известно как солнечная вспышка, или коронарный дождь, и является следствием мощного взрыва радиации.
Уникальным является то, что плазменный дождь быстро охлаждается, когда приближается к поверхности Солнца. И внешняя атмосфера звезды намного более горячая, чем ее поверхность. Ученые еще не смогли выяснить причину такого явления.
6. Закрученные бури
Ученые выяснили, что вспышку радиации вызывает взрыв в части атмосферы, а она, в свою очередь, порождает ветер, достигающий скорости 4 км в секунду.
7. «Солнцезащитный» снег
Экзопланета Kepler-13Ab уникальна тем, что на ней идет «солнцезащитный» снег, правда, только на темной стороне. Дело в том, что на планете есть диоксид титана, который является активным ингредиентом в солнцезащитных кремах. Поэтому ученые шутят и рекомендуют набрать солнцезащитного крема на темной стороне, перед тем как позагорать на светлой.
8. Штормы размером с Землю
Коричневых карликов трудно обнаружить: им массы не хватает для того, чтобы загореться, как другим звездам. Поэтому были построены уникальные телескопы для изучения погоды на коричневых карликах. Благодаря телескопам «Хаббл» и Спитцер» ученые смогли наблюдать на поверхности карлика штормы размером с Землю. Также удалось изучить облака, которые состоят из необычных материалов, таких как песок и капли расплавленного железа.
9. Ледяной дождь для других планет
Энцелад - спутник Сатурна с гейзерами, которые регулярно извергают ледяную воду, отправляя примерно 250 кг в космос каждую секунду. Одна часть осадков теряется в космосе, а другая попадает на кольца Сатурна, в связи с чем есть предположение, что именно этот спутник является источником материи одного из колец Сатурна. Только на Энцеладе были обнаружены жидкая вода, углерод, азот в форме аммиака и источник энергии, а также предполагается существование океана под поверхностью спутника.
10. Шторм из града
NGC 1333-IRAS 4B - часть Солнечной системы, центральная звезда которой представляет собой кокон из газа и пыли. В центре этого кокона находится плотный диск из материалов, которые больше похожи на шторм из града. Количество воды, которая проливается на центральный диск, могло бы наполнить земные океаны 5 раз. Диск теплее, чем окружающее его облако материала, поэтому, когда куски льда достигают облака, они испаряются. А когда пар замерзнет, то, возможно, таким образом, родится новая комета. Благодаря телескопу «Спитцер» люди получили больше знаний о том, как формируются планетарные системы.
Выражение «небо в алмазах» может оказаться не просто иносказанием, считают ученые. Планетологи Мона Делитски и Кевин Бейнс представили аргументы в пользу того, что высокое давление внутри планет-гигантов может превратить углерод в алмаз.
Согласно предложенному сценарию, молнии в верхних слоях атмосферы газовых гигантов разбивают молекулы метана, высвобождая углерод, который собирается в частицы сажи. Космический аппарат Cassini заметил такие частицы внутри грозовых облаков Сатурна. Углерод, погружающийся все глубже в атмосферу планеты, минует уплотняющиеся слои газообразного и жидкого водорода и приближается к твердому ядру планеты, подвергаясь все большему давлению. Сажа превращается в графит, а затем – в алмаз. При температуре около 8 000 °С алмаз плавится, образуя капли.
На Сатурне, начиная от 6000 км от внешней границы атмосферы и еще на 30 000 км вглубь, есть все условия для алмазного «града», говорит Бейнс. По его оценкам, на Сатурне может быть около 10 млн тонн алмазов, сформировавшихся таким образом, причем большинство из них не крупнее 1 мм в поперечнике. Однако могут встречаться и настоящие «булыжники» – алмазы величиной до 10 см.
Предположения ученых основываются на экспериментальных данных, описывающих фазовые превращения углерода, и моделировании условий внутри атмосфер газовых гигантов. «Мы собрали информацию из различных источников и сделали вывод, что алмазы могут существовать в глубине атмосфер Сатурна и Юпитера», говорит Делитски.
Однако у Бейнса и Делитски есть оппоненты, которые приводят вполне весомые возражения. Планетолог Дэвид Стивенсон говорит, что в подобных системах нельзя пренебрегать термодинамикой. Доля метана в атмосферах Сатурна и Юпитера, состоящих преимущественно из водорода, очень мала – 0,2% и 0,5% соответственно. Термодинамика систем с таким разбавлением, по мнению Стивенсона, будет способствовать растворению. Как пара кристалликов сахара или соли в стакане воды, сажа скорее растворится в атмосфере планеты, чем опустится до тех глубин, где сможет превратиться в алмаз.
Физик Лука Гирингелли, занимавшийся моделированием подобных процессов для Урана и Нептуна, также скептически относится к представленным данным. Он показал, что концентрация углерода на этих планетах (кстати, в несколько раз более богатых этим элементом, чем Сатурн и Юпитер) недостаточна, чтобы построить алмаз «с нуля», атом за атомом. Конечно, появление алмаза из уж сформировавшихся хлопьев сажи – совсем не тот же самый процесс, но Гирингелли говорит, что говорить об «алмазных дождях» на Сатурне несколько преждевременно.
Что ж, финансисты пока могут не беспокоиться: в ближайшие столетия инопланетные алмазы вряд ли обрушат наши земные рынки.