Ученые воссоздали в лаборатории некоторые виды неистовый погоды, которые могут быть на Юпитере и Сатурне. Используя чрезвычайно высокое давление и лазерные ударные волны, исследователи создали «гелиевый дождь», который, как предполагается, выпадает на эти планеты.
Атмосферы газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, состоят в основном из водорода и гелия. В этих условиях давно предсказывалось, что гелий должен образовывать жидкие капли и падать, но экспериментальные данные оказалось сложно отследить.
Но теперь эти условия были воссозданы в лаборатории, в результате чего образовался гелиевый дождь. Это благодаря исследователям из Рочестерского университета, Калифорнийского университета в Беркли, Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора и Французской комиссии по альтернативным источникам энергии и атомной энергии.
Команда сначала использовала ячейку с алмазной наковальней, чтобы сжать смесь водорода и гелия до давления, которое примерно в 40 000 раз превышает давление атмосферы Земли. Затем исследователи выстреливали импульсом из мощного лазера по газам, создав сильные ударные волны, которые сжимали их еще больше, а также нагревали их до температуры от 4425°C до 9925°C.
И действительно, когда исследователи изучили отражательную способность сигнала, они показали, что его электропроводность быстро меняется в определенных точках. Это означает, что гелий и водород разделялись, в результате чего гелий собирался вместе в капли внутри водорода. Будучи немного тяжелее, эти капли тонули бы в атмосфере, как дождь, как и предполагалось.
«Наши эксперименты показывают, что глубоко внутри Юпитера и Сатурна капли гелия падают через огромное море жидкого металлического водорода», - говорит Гилберт Коллинз, ведущий автор исследования. «Это довольно удивительная вещь, о которой можно подумать в следующий раз, когда вы посмотрите на Юпитер в ночном небе. Эта работа поможет нам лучше понять природу и эволюцию Юпитера, что особенно важно, поскольку Юпитер долгое время считался своего рода сборщиком космического мусора, защищающим нашу планету в Солнечной системе».
Гелий - не единственное необычное вещество, выпадающее в виде дождя в атмосфере других планет. Астрономы ранее нашли доказательства внеземного дождя, состоящего из камней, алмазов, рубинов, железа или оксида титана.
Новое исследование было опубликовано в журнале Nature.
Источник: New Atlas / University of Rochester
