22.04.2020
Сергей Васильев
21

Эксперименты показали, что у планет-океанов не может быть дна

5.5

Воспроизведя в эксперименте огромное давление и температуру, существующие на дне далеких планет-океанов, ученые обнаружили, что у них может вообще не быть определенного дна.

©ESA, Hubble, Martin Kornmesser

Насколько известно, в нашей Галактике довольно распространены планеты-океаны, покрытые слоем воды толщиной в сотни и даже тысячи километров поверх твердой силикатной коры. Несмотря на сочетание знакомых нам веществ, геохимия этих миров должна быть совсем другой, чем у Земли. Так, у самого дна глобального океана давление настолько велико, что поведение и воды, и кремния при этих условиях пока не известно.

Поэтому недавно минералоги из Университета штата Аризона воссоздали такие условия в лаборатории, рассмотрев, что происходит с водой и кремнием при экстремальном давлении — до 24 ГПа (для сравнения, давление на глубине 100 километров составит около 1 ГПа). Статья профессора Сан-Хон Сима (Sang-Heon Shim) и его коллег опубликована в журнале PNAS.

Для создания нужного давления были поставлены эксперименты с алмазными наковальнями — парой сверхпрочных конических алмазов, которые передают сжатие на острия. Технология позволяет достигать колоссальных давлений вплоть до 1000 ГПа и получать, например, металлический водород — фазу, существующую в недрах гигантских планет. Однако на этот раз между остриями наковален ученые разместили крошечный образец, содержащий кремний и воду, сжимая его и заодно нагревая с помощью лазерных лучей до высоких температур — как на дне планеты-океана. Просвечивая образец пучком рентгеновских лучей, они следили за изменениями его микроструктуры.

Эксперименты показали, что в таких экстремальных условиях вещества переходят в довольно экзотическую фазу: силикат и вода «взаимно растворяются», образуя смесь, содержащую микс оксидов водорода и кремния. Судя по этим результатам, планеты-океаны могут вообще не иметь определенного твердого дна, и на их колоссальной глубине вода переходит в силикатную литосферу через такой полужидкий смешанный слой.

«Изначально считалось, что вода и твердые слои на водных планетах четко отделены друг от друга, — говорит один из авторов работы Кэрол Ниср (Carole Nisr). — Но наши эксперименты указали на прежде неизвестное взаимодействие воды и силиката с формированием промежуточной по составу стабильной фазы. Разделение между водой и камнем оказывается удивительно “размытым” при большом давлении и высокой температуре».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

4 часа назад
Алиса Гаджиева

Мужчину и женщину похоронили 2500 лет назад и снабдили средством для разговора с Осирисом, необходимыми внутренними органами и большим числом слуг.

Вчера, 13:05
Сколтех

Ученые из Сколтеха и их коллеги изучили генетические характеристики дельта-штамма коронавируса в России. Выяснилось, что всего одна разновидность дельты за короткое время оказалась ответственной за подавляющее большинство случаев заболевания коронавирусом в России — во многих других странах ситуация развивалась иначе. Авторы исследования объясняют доминирование этой разновидности в нашей стране волей случая, а не повышенной заразностью или устойчивостью к иммунитету.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

21 Комментариев

-
0
+
Я когда прочитал название, подумал. То есть, если создать "глубоководный аппарат", способный выдержать экстремальные нагрузки, он может погрузиться и "всплыть" на противоположной стороне шара :)
-
1
+
Господа авторы, исправьте заголовок, пожалуйста. У вас же ошибка: в статье - "может не быть дна", в заголовке - "не может быть дна" - разница :-)
-
0
+
Когда нам рассказывают о Газовых гигантах - нас дурят как маленьких! В реальности они Гидродинамические гиганты находящиеся в состоянии СВЕРХТЕКУЧЕСТИ. Тонкий верхний слой у них состоит из разряженой ионизированной плазмы. Даже если есть кольца, они состоят из твердой фракции. Есть теперь обоснованные предположение что донные слои под давлением растворяются и находятся в виде жидкости. Газовый гигант у нас всего один - Газпром (в котором мечты сбываются):)))
-
0
+
в заголовке -"не может быть". в статье - "может не быть". оок
Скажите что происходит с тем что падает на такие планеты?
    На первых сотнях километров будет то же, что и погружение камня в воду. Далее, с повышением давления, окружение будет становиться более плотным, и из-за этого скорость погружения предмета постепенно будет замедляться. В конечном результате, из-за слишком большой плотности и вязкости окружения, объект прекратит движение где-то в литосфере
-
0
+
Звездные системы формируются из пылегазовых облаков. Очевидно что тяжелые элементы должны дрейфовать в центр системы, образуя самые массивные объекты, а легкие газы должны выдуваться из систем... Отвечайте Дамы и Господа на простой вопрос: Почему центральные массивные тела (Звезды) и газовые Гиганты состоят в основном из самого легкого газа ВОДОРОДА, а крошечные металлосиликатные объекты ютятся на задворках? Они же тяжелее... Какова причина такой НЕСПРАВЕДЛИВОСТИ во ВСЕХ видимых Галактиках???:)))
    23.04.2020
    -
    0
    +
    Тяжелых элементов в звездах полно. Просто звездные системы формируются в два этапа: сначала газопылевое облако, где центр это "низ", а потом звезда и протопланетные сгустки. Когда звезда в центре загорается, солнечный ветер сдувает ледяную пыль на окраины системы, оставляя внутри только относительно плотные хондриты, из которых получаются каменные планеты.
    24.04.2020
    -
    0
    +
    Очевидно ни звезды, ни галактики, ничего не знают о ваших гениальных теориях.
23.04.2020
-
0
+
А почему именно кремний взяли?
23.04.2020
-
0
+
Может не быть - это эфемизм от не может быть. Дна нет, но есть мутная вода вперемешку с кремнием. Очень полезное и своевременное исследование, доказывающее, как много у ученых идей по получению грантов и их освоению
23.04.2020
-
0
+
Бессмысленный и беспощадный эксперимент. Потрачено овердофига денег на получение мутной воды.
23.04.2020
-
0
+
До середины 20 века ученые верили в существование марсианских каналов. И всерьез обсуждали их длину, устройство и назначение. Вычерчивали карты и рисовали глобусы. Но с развитием астрономии и началом космических полетов каналы становились все тоньше, а потом и вовсе куда-то делись. Похоже они были плодом воображения слишком увлеченных исследователей. Вот лет через сто наверное так же будут воспринимать современные теории о планетах-океанах и сложностях коммуникации их возможных обитателей.
1
2

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: