kiosterakis.gr +

ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

ΜΕ ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΜΑΤΙΑ...

Ωκεανοί υγρών διαμαντιών ίσως να υπάρχουν στον Ποσειδώνα και τον Ουρανό

ΔιαμάντιαΩκεανοί υγρών διαμαντιών, γεμάτοι με παγόβουνα στέρεων διαμαντιών, ίσως να υπάρχουν στον Ποσειδώνα και τον Ουρανό, σύμφωνα με ένα πρόσφατο άρθρο του περιοδικού Nature Physics.

Η έρευνα, που βασίστηκε στις πρώτες λεπτομερείς μετρήσεις του σημείου τήξεως των διαμαντιών, βρήκε πως τα διαμάντια συμπεριφέρονται όπως το νερό κατά τη διάρκεια της ψύξης και της τήξης, με τις στέρεες μορφές να επιπλέουν πάνω στις υγρές.

Η εκπληκτική αποκάλυψη δίνει στους επιστήμονες νέα στοιχεία για τα διαμάντια και κάποιους από τους πιο απομακρυσμένους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος.

 

 

«Τα διαμάντια είναι ένα σχετικά συνηθισμένο υλικό στη Γη, αλλά το σημείο τήξης τους δεν είχε μετρηθεί ποτέ,» υποστηρίζει ο Eggert. «Δεν μπορείς απλά να ανεβάσεις τη θερμοκρασία και να λιώσει. Θα πρέπει να είναι σε υψηλή πίεση, αλλά τότε είναι δύσκολο να μετρήσεις τη θερμοκρασία του.»

Άλλες ομάδες, κυρίως επιστήμονες από το Εθνικό Εργαστήριο Sandia, κατάφεραν πριν από χρόνια να λιώσουν διαμάντια με επιτυχία, αλλά δεν είχαν καταφέρει να μετρήσουν την πίεση και τη θερμοκρασία στις οποίες έλιωσαν.

Το διαμάντι είναι ένα εξαιρετικά σκληρό υλικό. Αυτό από μόνο του το κάνει δύσκολο να λιώσει. Αλλά έχει και μία άλλη ιδιότητα που κάνει ακόμα πιο δύσκολη τη μέτρηση του σημείου τήξεως. Το διαμάντι δεν παραμένει διαμάντι όταν ζεσταίνεται. Σε ακραίες θερμοκρασίες, αλλάζει μορφή και μετατρέπεται σε γραφίτης.

Ο γραφίτης, και όχι το διαμάντι, είναι αυτό που λιώνει και μετατρέπεται σε υγρό. Η πρόκληση για τους επιστήμονες ήταν να ζεστάνουν το διαμάντι και ταυτόχρονα να σταματήσουν τη μετατροπή του σε γραφίτη.

Ο Eggert και οι συνεργάτες του πήραν ένα μικρό, φυσικό και καθαρό διαμάντι, περίπου το ένα δέκατο του καρατίου σε βάρος και πάχους μισού χιλιοστού, και το χτύπησαν με λέιζερ σε υπερύψηλες πιέσεις, όπως αυτές που επικρατούν στους αέριους γίγαντες, όπως ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός.

Οι επιστήμονες υγροποίησαν το διαμάντι σε πιέσεις 40 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από αυτές που μπορεί να νιώσει ένας άνθρωπος στο επίπεδο της θάλασσας, στη Γη. Από εκεί, άρχισαν να μειώνουν σταδιακά τη θερμοκρασία και την πίεση.

 

Όταν η πίεση έπεσε σε επίπεδο 11 εκατομμύρια φορές της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της θάλασσας, στη Γη, και η θερμοκρασία έφτασε τους 50.000 βαθμούς, άρχισαν να δημιουργούνται στέρεα κομμάτια διαμαντιού. Η πίεση συνέχισε να πέφτει ενώ η θερμοκρασία του διαμαντιού παρέμεινε αμετάβλητη, με όλο και περισσότερα κομμάτια διαμαντιού να σχηματίζονται.

Στη συνέχεια, το διαμάντι έκανε κάτι απρόσμενο. Τα κομμάτια που είχαν σχηματιστεί δεν βυθίζονταν, αλλά επέπλεαν. Μικροσκοπικά διαμαντένια παγόβουνα επέπλεαν σε μία μικρή θάλασσα υγρού διαμαντιού. Το διαμάντι συμπεριφερόταν όπως το νερό.

Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα υλικά, η στερεή τους μορφή είναι πιο πυκνή από την υγρή τους. Το νερό αποτελεί την εξαίρεση του κανόνα. Όταν το νερό ψύχεται, ο πάγος που δημιουργείται είναι λιγότερο πυκνός από το νερό που το περιβάλλει και γι' αυτό ο πάγος επιπλέει.

Ένας ωκεανός από διαμάντια θα μπορούσε να βοηθήσει στην επεξήγηση του προσανατολισμού του μαγνητικού πεδίου του Ουρανού και του Ποσειδώνα. Οι μαγνητικοί πόλοι της Γης συμπίπτουν με τους γεωγραφικούς της πόλους. Για την ακρίβεια, απέχουν μόλις 60 μοίρες από τον άξονα βορρά-νότου.

Εάν το μαγνητικό πεδίο της Γης ήταν πιο μακριά, ο μαγνητικός βόρειος πόλος θα ήταν κάπου στο Τέξας αντί για ένα νησί του Καναδά και υπεύθυνος για αυτή τη διαφορά θα ήταν ένας στροβιλιζόμενος ωκεανός υγρού διαμαντιού.

Οι επιστήμονες υπολογίζουν πως πάνω από το 10% του Ουρανού και του Ποσειδώνα αποτελείται από άνθρακα. Ένας τεράστιος ωκεανός από υγρό διαμάντι στο σωστό σημείο θα μπορούσε να απομακρύνει ή να ανατρέψει το μαγνητικό πεδίο με την περιστροφή του πλανήτη.

Η ιδέα πως στον Ουρανό και τον Ποσειδώνα υπάρχουν ωκεανοί υγρού διαμαντιού δεν είναι καινούργια, σύμφωνα με τον Tom Duffy, πλανητικό επιστήμονα του Πανεπιστημίου Πρίνστον.

Το νέο άρθρο του Nature Physics έρχεται απλά «να κάνει πιο αληθοφανές το σενάριο των ωκεανών από διαμάντια,» όπως υποστηρίζει ο Duffy.

Απαιτείται, εντούτοις, επιπλέον έρευνα πάνω στη σύνθεση του Ποσειδώνα και του Ουρανού, πριν οι επιστήμονες να εξάγουν ένα οριστικό συμπέρασμα, και τέτοιου είδους έρευνες είναι πολύ δύσκολο να πραγματοποιηθούν.

Οι επιστήμονες μπορούν είτε να στείλουν διαστημικά αεροσκάφη στους συγκεκριμένους πλανήτες ή να προσπαθήσουν να προσομοιώσουν τις συνθήκες τους στη Γη. Και οι δύο επιλογές απαιτούν πολλά χρόνια προετοιμασίας και ιδιαίτερα ακριβό εξοπλισμό.

Πηγή: http://news.pathfinder.gr/periscopio/diamond-ocean.html

Online Επισκέπτες

Αυτήν τη στιγμή επισκέπτονται τον ιστότοπό μας 169 επισκέπτες και κανένα μέλος