Neptün ve Uranüs’ün kalbinin derinliklerinde elmas yağıyor olabilir. Ve bilim adamları bunun nasıl mümkün olabileceğini gösteren yeni deneysel kanıtlar ürettiler.
Hipotez, bu buz devlerinin yüzeyinin binlerce kilometre altındaki yoğun ısı ve basıncın, hidrokarbon bileşiklerini ayırması, karbonun elmas içine sιkιştιrιIması ve gezegensel çekirdeklere daha da batmasıyla oluşuyor.
Yeni deney, SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nın Linac Koherent Işık Kaynağı (LCLS) X-ışını lazerini, ‘elmas yağmurları’ sürecinin nasıl gerçekleşmesi gerektiğine dair en hassas ölçümler için kullanıldı ve karbonun doğrudan elmas kristali haline geldiğini buldu.
LCSL müdürü ve yazar olarak listelenmeyen plazma fizikçisi Mike Dunne, “Bu araştırma, hesaplamalı olarak modellenmesi çok zor olan bir fenomen hakkında veri sağlıyor: iki elementin karışabilirliği veya karıştırıldığında nasıl birleştirildiklerini açıklıyor.
Burada mayonezin yağa ve sirke içine ayrılması gibi iki elementin nasıl ayrıldığını görüyorlar.”
Neptün ve Uranüs, Güneş Sistemindeki en anlaşılmamış gezegenlerdir. Bu gezegenler çok uzaklar – sadece tek bir uzay sondası, Voyager 2 bile onlara sadece bir kere yakınlaştı, bu özel ve uzun vadeli görev değildi.
Ancak buz devleri Samanyolu’nda son derece yaygındır. NASA’ya göre, Neptün benzeri dış gezegenler Jüpiter benzeri dış gezegenlerden 10 kat daha yaygın.
Güneş Sistemimizdeki buz devlerini anlamak için galaksideki diğer gezegenleri anlamak için çok önemlidir. Ve onları daha iyi anlamak için, sakin mavi dış çeperlerinin altında neler olduğunu bilmeliyiz.
Neptün ve Uranüs ortamlarının az miktarda metan içeren hidrojen ve helyumdan oluştuğunu biliyoruz. Bu atmosferik tabakaların altında, su, metan ve amonyak gibi ‘buzlu’ malzemelerin süper sıcak, süper yoğun bir sιvιsι gezegenin çekirdeğini sarıyor. Ve onlarca yıl öncesine dayanan hesaplamalar ve deneyler, yeterli basınç ve sıcaklıkla, metanın elmaslara ayrılabileceğini göstermiştir.
Ve bu elmasların bu sıcak, yoğun malzeme içinde oluşabileceğini düşündürmektedir.
Almanya’daki Helmholtz-Zentrum Dresden- Rossendorf’ta fizikçi Dominik Kraus tarafından yönetilen SLAC’de yapılan önceki bir deney, bunu göstermek için X-ışını kιrιnımını kullandı. Kraus ve ekibi araştırmaları bir adım daha ileri götürdüler.
Kraus son çabaları hakkında “Şimdi X-ışını saçılımına dayanan çok umut verici yeni bir yaklaşımımız var.” Dedi. Deneylerimiz, daha önce sadece büyük bir belirsizlik yaşadığımız önemli model parametreleri sağlıyor. Bu, keşfettiğimiz dış gezegenler için daha alakalı hale gelecek.” diye ekledi.
İlginizi çekebilir: Neptün’ün 14. uydusunun varlığı doğrulandı
Dünyadaki dev gezegenlerin iç mekanlarını çoğaltmak zor.
Oldukça yoğun ekipmanlara ihtiyacımız var. Ve o dev gezegenin içindeki şeyleri kοpyalayan bir malzemeye ihtiyacımız var. Bunun için ekip metan (CH4) yerine hidrokarbon polistireni (C8H8) kullandı.
İlk adım, Neptün’ün içindeki koşulları yaklaşık 10.000 kilometre (6.214 mil) derinlikte çoğaltmak için malzemeyi ısıtmak ve basınçlandırmaktır: optik lazer darbeleri, malzemeyi 5.000 Kelvin’e (4.727 derece) kadar ısıtan polistirende şok dalgaları üretir. Aynı zamanda yoğun baskı yaratır.
Kraus, “Yaklaşık 1,5 milyon bar üretiyoruz, bu da bir küçük bir yüzeyde yaklaşık 250 Afrika fili ağırlığının baskısına eşdeğerdir.” dedi.
Önceki deneyde, malzemeyi araştırmak için X ışını kιrιnımı kullanıldı. Bu, kristal yapıları olan malzemeler için iyi çalışır, ancak kristal olmayan moleküller için o kadar da iyi değildir, bu nedenle eksiktir. Yeni deneyde ekip, X-ışınlarının polistirendeki elektronlardan nasıl dağıldığını ölçen farklı bir yöntem kullandı.
Bu, sadece karbonun elmasa dönüşümünü gözlemlemeleri değil, zamanda numunenin geri kalanına ne olduğunu gözlemlemelerine izin verdi ve numune hidrojene dönüştü. Ve karbondan çok fazla bir şey kalmadı.
Kraus, “Buz devleri söz konusu olduğunda, karbonun ayrıldığını ve neredeyse akıcı bir geçiş formu almadığı zaman neredeyse tamamen elmas oluşturduğunu biliyoruz.” dedi.
Bu önemlidir, çünkü Neptün hakkında gerçekten garip bir şey var. İç kısmı olması gerekenden çok daha sıcak; buna rağmen aslında Güneş’ten emdiğinden 2.6 kat daha fazla enerji verir.
İlginizi çekebilir: Uzaydan Gelen Yepyeni Mineral Elmastan 10 Kat Daha Sert
Elmaslar, çevrelerindeki malzemeden daha yoğun ve gezegenin iç kısmına yağmur yağıyorsa, elmaslar ve etraflarındaki malzeme arasındaki sürtünme tarafından üretilen ısıya dönüştürülen yer çekimi enerjisini serbest bırakıyor olabilirler.
Bu deney, alternatif bir açıklama bulmak zorunda olmadığımızı düşündürüyor… en azından henüz değil. Ayrıca Güneş Sistemi’ndeki diğer gezegenlerin iç kısımlarını ‘araştırmak’ için kullanabileceğimiz bir yöntem de gösteriyor.
Kraus, “Bu teknik, başka türlü yeniden oluşturulması zor olan ilginç süreçleri ölçmemize izin verecek.” ve “Örneğin, Jüpiter ve Satürn gibi gaz devlerinin iç kısmında bulunan elementlerin hidrojen ve helyumun bu aşırı koşullar altında nasıl karışıp ayrıldığını görebileceğiz.
Gezegenlerin ve gezegenin evrimsel tarihini incelemek için yeni bir yol sistemlerin yanı sıra füzyondan gelecekteki potansiyel enerji formlarına yönelik deneyleri desteklemek.” dedi.
Burak ŞEN
