Учёные Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН смогли смоделировать процесс превращения метана в алмазы при условиях, характерных для глубоких слоёв планет-гигантов Урана и Нептуна. Их эксперименты выявили важные особенности, которые не учитывались в предыдущих научных моделях. Об этом сообщает издание «Наука в Сибири».
В прошлом веке американские специалисты выдвинули гипотезу о том, что льды, включая воду, метан и аммиак, составляют внутреннюю жидкую оболочку Урана и Нептуна. Одним из вопросов оставалось, в каком именно состоянии находится метан в таких экстремальных условиях. Учёные предполагали, что глубоко внутри этих планет может идти процесс образования алмазов, которые «выпадают» в виде своеобразных дождей.
Сотрудники лаборатории, включая Сергея Ращенко, рассказывают, что для понимания этих процессов нужно детально изучать поведение веществ под высоким давлением, ведь именно в таких условиях проходит большая часть жизни вещества во Вселенной. Разбирая старые эксперименты, специалисты обратили внимание на то, что в работах не всегда отслеживали химическое состояние платинового нагревателя. Использовав современные методы и синхротронное излучение в Гамбурге, они воссоздали опыты зарубежных коллег и действительно увидели образование алмазов при разложении метана в присутствии платины.
Однако выяснилось, что при нагреве платина вступает в реакцию с метаном, образуя гидрид платины, а оставшийся углерод формирует алмазы. Такой процесс характерен скорее для лабораторных условий, чем для недр планет.
Чтобы проверить эти выводы, новосибирские исследователи провели второй цикл экспериментов, используя золото вместо платины. Известно, что золото не образует подобных соединений при высоком давлении. В этих условиях кристаллизация алмазов не наблюдалась, то есть при «чисто» химических реакциях алмазы из метана не возникали.
Дополнительно японские учёные обнаружили, что добавление к метану кислорода в виде воды, которой много на ледяных гигантах, помогает запустить процесс кристаллизации алмазов. Эти выводы подтверждают и российские исследователи, занимающиеся математическим моделированием.
Полученные данные позволяют существенно уточнить, как именно могут формироваться алмазы в условиях далеких от земных, и расширяют представления учёных о химических процессах, происходящих на гигантских планетах Солнечной системы.
На расстоянии 82 световых лет нашли уникальную систему из двух пар карликов. Примечательно, что все четыре небесных тела движутся по гигантской орбите вокруг общего центра масс.