Бывают ли алмазные дожди. Для всех и обо всем. Размеры инопланетных алмазов

На Сатурне и Юпитере выпадает АЛМАЗНЫЙ ДОЖДЬ!

Алмазный дождь может быть “самым распространенным” видом осадков в Солнечной системе. Американские ученые подсчитали, что на Сатурне и Юпитере могут сыпаться алмазы. Достаточно большие, чтобы их носили голливудские кинозвезды. Новые данные об атмосфере газовых гигантов показывают, что углерода там, – в изобилии. Молния превращает метан в сажу (углерод), которая при оседании превращается в куски графита, а затем в алмаз.

Алмазные градины

Об этом они заявили на конференции, что эти алмазные “градины” в конечном итоге тают в жидком море, в горячих ядрах планет. “Самые крупные алмазы, вероятно, будут иметь диаметр около сантиметра. Достаточно большой, чтобы можно было бы вставить в кольцо. Хотя, конечно, это будет наверняка запрещено”. – Говорит доктор Кевин Бэйнс из Университета Висконсин-Мэдисон и Лаборатории реактивного движения НАСА.

Он добавил, что они будут иметь размер, который покойная актриса Элизабет Тейлор “Носила бы с гордостью”. “Суть в том, что на Сатурне создается 1000 тонн алмазов в год. Люди спрашивают меня – “как ты можешь быть в этом уверен? Ты не можешь пойти и понаблюдать за этим процессом?!” Все сводится к химии. И мы вполне уверены в своей правоте”.

Грозовые очаги

Бейнс представил свои результаты исследования на ежегодной конференции астрономического сообщества в Денвере, штат Колорадо. Вместе со своим соавтором Моной Делицкой из Калифорнийского отделения специальной инженерии. Гигантские бури на Сатурне создают черные облака сажи, которая при оседании превращается в алмазы. Считается, что Уран и Нептун хранят великое множество драгоценных камней. А вот у Сатурна и Юпитера не совсем подходящая атмосфера.

Бейнс и Делицкая проанализировали последние данные температуры и давления в атмосферах планет. А также новые данные о поведении углерода в различных условиях. Они пришли к выводу, что стабильные кристаллы алмаза будут, в частности, “окутывать” огромную область Сатурна. “Все начинается в верхних слоях атмосферы, в грозовых очагах. Где молния превращает метан в сажу”, – сказал Бейнс.

“Когда сажа падает, давление на нее возрастает. И примерно через 1500 км она превращается в графит — листовую форму углерода. Которую вы можете найти в карандашах”. Опустившись на 6000 км эти куски падающего графита превращаются в алмазы — твердые и… Казалось бы неразрушимые! Но они продолжают падать еще на 30 000 км – “примерно два диаметра Земли”, – говорит Бейнс. “Как только они опустятся на эти “крайние глубины”, давление и температура станут такими адскими, что алмазы не смогут оставаться твердыми”. Но пока это очень неопределенно, что там происходит с углеродом.

Неотшлифованный алмаз

Один из возможных вариантов состоит в том, что там может образоваться “море” жидкого углерода. “Таким образом, алмазы не вечны на Сатурне и Юпитере. Но на Уране и Нептуне, которые в своей основе холоднее, “неотшлифованный алмаз” может сохраниться”. – говорит Бэйнс. Полученные результаты еще предстоит пересмотреть, но другие эксперты по планетам, заявили, что возможность алмазного дождя вполне вероятна.

“Идея о том, что в пределах атмосферы Юпитера и (в еще большей степени) Сатурна существует диапазон высот, в котором углерод будет устойчивым, как алмаз, кажется разумной”, – говорит профессор Раймонд Жанлоз, один из тех, кто впервые предсказал алмазы на Уране и Нептуне. “И учитывая большие размеры этих планет, объем углерода (а следовательно, и алмаза), которое может присутствовать, невероятно велик.

Смесь газов

Однако доктор Надин Неттельманн из Калифорнийского университета в Санта-Крузе сказала, что необходима дальнейшая работа. Чтобы понять, может ли углерод образовывать алмазы в атмосфере, которая богата водородом и гелием, например на Сатурне. “Бэйнс и Делицкая рассмотрели данные для чистого углерода, вместо смеси углерод-водород-гелий”, – пояснила она. “Мы не можем исключить предложенный сценарий (алмазный дождь на Сатурне и Юпитере), но у нас просто нет данных о смесях на планетах. Поэтому мы не знаем, происходит ли вообще образование алмазов”.

Между тем, согласно новым исследованиям, экзопланета (Планета 55 Cancri e). Которая, как полагают, состоит в основном из алмазов. Может быть не такой драгоценной. Так называемая “алмазная планета” вращается вокруг звезды в 40 световых годах от нашей Солнечной системы. Исследование, проведенное в 2010 году, показало, что это каменистый мир с графитовой поверхностью. Окружающей толстый слой алмаза, а не воды и гранита, подобно Земле.

Но новое исследование, которое будет опубликовано в Astrophysical Journal, ставит этот вывод под сомнение. Делая маловероятным, чтобы какой-либо космический зонд, отправленный для отбора проб, мог выкопать что-нибудь искрящееся. Углерод, из которого создаются алмазы, по-видимому, менее распространен по отношению к кислороду в звезде-хозяине планеты. – И, возможно, на самой планете. “Исходя из того, что мы знаем на данный момент, 55 Cancri – это скорее “алмазное сырье”, – говорит Джоанна Теске из Университета Аризоны.

Поделиться ссылкой:

0

На Юпитере и Сатурне идут дожди из алмазов

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 2020 года.

Источник

А что на других планетах?

На Венере, например, может выпасть освежающий дождик из чрезвычайно горячей серной кислоты. В атмосфере Венеры много облаков из серы, поскольку температура у поверхности около 480 градусов. Дождь из серной кислоты поэтому идёт в верхних частях атмосферы, а долетев до высоты в 25 километров, он попросту испаряется, превращаясь в газ.

На Титане, крупнейшем спутнике Сатурна, часто идут ледяные ливни из метана. Подобно тому, как на Земле происходит круговорот воды, на Титане имеет место круговорот метана – метановый цикл. Есть сезонные дожди, заполняющие озёра. Эти озёра постепенно испаряются, и пар превращается в облака. Облака вновь выпадают в виде дождя. И так постоянно.

Метан на Титане находится в жидком состоянии, поскольку температура на поверхности спутника чрезвычайно низкая – около минус 180 градусов. На Титане также есть горы, состоящие из застывшей воды.

Описанные случаи – лишь поверхностно описывают дожди на других планетах. А есть ведь ещё снег из сухого льда (застывшая углекислота) на Марсе, дождь из жидкого гелия на Юпитере и дождь из раскалённой плазмы на Солнце.

Чудовищные атмосферные вихри на Юпитере

Согласитесь, нам очень повезло жить на нашей уютной планете с её обычными дождями из чистой тёплой воды!

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

«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.

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.

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.

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.

> Погода

Какая погода на Венере

– второй планете Солнечной системы: описание атмосферы, температура нагрева от Солнца, кислотные дожди, давление, парниковый эффект.

Если вы хотя бы раз читали что-то о Венере, то должны были познакомиться с ее адской атмосферой. Из-за плотности и приближенности к Солнцу средний показатель температуры заставляет свинец плавиться. Как же выглядит погода на Венере?