Na Uranu a Neptunu prší diamantový déšť. Je to nádherné nebeské divadlo

Na Uranu a Neptunu prší diamantový déšť.

Na Uranu a Neptunu prší diamantový déšť.

Foto: buradaki/Shutterstock.com

Dvě z nejzáhadnějších planet naší Sluneční soustavy, to jsou Uran a Neptun. Hluboko v jejich útrobách by měly podle astronomů padat diamanty tak běžně, jako u nás sněží nebo prší. Nyní vědci přišli na to, jak je to možné.

Výzkum „ledových obrů", jak se Uranu a Neptunu přezdívá, odborníky dlouho nelákal. Na první pohled nebyli ničím zajímavými. Když ale před třemi desetiletími kolem nich proletěla sonda Voyager 2, určená pro průzkum vnějších planet Sluneční soustavy, změnili názor. Zjistili, že nejvzdálenější planety jsou plné diamantů.

Diamantový déšť

Uran a Neptun jsou tvořeni převážně vodou, amoniakem a methanem. Tyto molekuly jsou odborníky nazývány „ledy". Přezdívka odkazuje na období, kdy se planety poprvé formovaly a během něhož byly tyto prvky pravděpodobně v pevném skupenství. Jejich atmosféru tvoří primárně vodík a helium s malým množstvím methanu.

Dlouhé řetězce vytvoří husté diamantové útvary.Dlouhé řetězce vytvoří husté diamantové útvary.Zdroj: Byjeng/Shutterstock.com

Myšlenka diamantového deště byla navržena pomocí matematického modelování již před misí Voyager 2. Vědci zjistili, že nejvnitřnější oblasti plášťů planet mají kolem 6 727 stupňů Celsia a tlaky 6milionkrát vyšší než zemská atmosféra. V nejvzdálenějších vrstvách je asi 1 727 stupňů Celsia a 200 000násobek atmosférického tlaku Země. Tyto extrémní podmínky způsobují, že methan, nejjednodušší stabilní uhlovodík se sumárním vzorcem CH4, se rozloží na uhlík a vodík. Uhlík pak najde své další „kolegy" a spojí se s nimi. Dlouhé řetězce pak vytvoří husté diamantové útvary. Ty propadají vrstvami pláště, zahřívají se a následně vypařují. Jako déšť se pak opět snáší k povrchu.

Tabbyina hvězda neboli KIC 8462852

Tabbyina hvězda: V její zóně života se objevuje zvláštní jev, zakrývá ho prach

Aby však byla tato teorie potvrzena, bylo nutné vymyslet experiment, který by chování prvků, vyskytujících se v nitru obřích planet, napodobil.

Užitečný experiment

V americké Národní laboratoři (SLAC) využili vědci speciální rentgenový laser Linac Coherent Light Source (LCLS). Přítomnost uhlovodíku nahradili uhlovodíkovým polystyrenem. Pomocí pulsů optického laseru vyvolali rázy v polystyrenu, jež ho rozpálily až na teplotu 4727 stupňů Celsia a vytvořily intenzivní tlak asi 1,5 milionu barů. „Je to zhruba takový tlak, jako by vám na nehet šláplo naráz 250 slonů," vysvětluje fyzik Dominik Kraus.

Rok temnoty čili léta páně 536.

Rok temnoty 536: Slunce nesvítito a na 18 měsíců uvrhlo lidstvo do katastrofy

Experiment však neposkytl všechny informace. Odborníci tak zkusili změřit, jak rentgenové záření rozptýlí polystyrenové elektrony. Zpozorovali nejen přeměnu uhlíku na diamant, ale také to, co se stane se zbytkem vzorku.

„V případě ledových obrů se vodík oddělí a uhlík tak výlučně vytváří diamanty. Nepřejímá na sebe tekutou formu. Nitro Neptuna tak bude s největší pravděpodobností teplejší, než jsme si mysleli. Vydává totiž 2,6krát více energie, než absorbuje. Důvodem je právě diamantový déšť. Pršením do nitra planety uvolňují gravitační energii, jež se díky vzájemného tření „kapek" přeměňuje na teplo," doplňuje Kraus.

Podle vědců tato zjištění pomáhají objevit budoucí formy energie, které se získávají z jaderné syntézy. Pokusy také mohou vytvořit kovový vodík, jímž proud protéká bez odporu již za pokojových teplot.

Zdroj: Youtube

Zdroj:

www.veda.instory.cz, www.denik.cz, www.nedd.tiscali.cz, www.space.com