Эксперименты показали, что у планет-океанов не может быть дна — Naked Science
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.
Сегодня, 13:49
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[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
3

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: