Алмазы на юпитере. Где идут алмазные дожди. Ледяной дождь для других планет
Мы живем на Земле и даже не удивляемся, когда с неба начинает капать вода . Мы привыкли к большим кучевым облакам, которые сначала формируются из водяного пара, а потом распадаются, обрушивая на нас ливни.
На других планетах Солнечной системы тоже образуются облака и бывают дожди. Но эти облака, как правило, состоят отнюдь не из воды. На каждой планете своя уникальная атмосфера, которая обусловливает не менее уникальную погоду.
Дожди на Меркурие
Меркурий - самая ближайшая к Солнцу планета - это покрытый кратерами безжизненный мир, на поверхности которого дневная температура достигает 430 градусов Цельсия. Атмосфера Меркурия настолько разрежена, что ее практически невозможно обнаружить. На Меркурии не бывает ни облаков, ни дождей.
Материалы по теме:
Самые большие планеты Солнечной системы
Дожди на Венере
А вот Венера , наша ближайшая соседка по космосу, имеет богатый и могучий облачный покров, который пронзают зигзаги молний. Пока ученые не увидели поверхность Венеры, они думали, что на ней очень много влажных и болотистых мест, сплошь покрытых растительностью. Это теперь мы знаем, что нет там никакой растительности, а есть скалы и жара до 480 градусов Цельсия в полдень.
На Венере бывают настоящие кислотные дожди , так как облака Венеры состоят из смертоносной серной кислоты, а не из живительной воды. Но при температуре 480 градусов Цельсия, видимо, невозможен даже такой дождь . Капли серной кислоты испаряются, прежде чем успевают достичь поверхности Венеры.
Материалы по теме:
Как образуется град?
Дожди на Марсе
Марс - четвертая планета Солнечной системы. Ученые считают, что в древние времена Марс, возможно, по природным условиям был похож на Землю. В настоящее время Марс имеет весьма разреженную атмосферу, а его поверхность, если судить по фотографиям, подобна пустыням юго – запада Соединенных Штатов Америки. Когда на Марсе наступает зима, над красными равнинами появляются тонкие облака из замерзшей двуокиси углерода и иней покрывает скалы. По утрам в долинах бывает туман, иногда такой густой, что кажется вот – вот пойдет дождь.
Однако речные русла, избороздившие поверхность Марса, ныне сухи. Ученые считают, что по этим руслам некогда действительно текла вода. Миллиарды лет назад, по их мнению, атмосфера на Марсе была плотнее, может быть выпадали обильные дожди. То, что сегодня осталось от этого водного изобилия, тонким слоем покрывает полярную область и скудно скапливается в расщелинах скал и в трещинах грунта.
Материалы по теме:
Как возникают капли во время дождя?
Дожди на Юпитере
Юпитер - пятая от Солнца планета - во всем отличается от Марса. Юпитер - это гигантский вращающийся газовый шар, состоящий в основном из водорода и гелия. Возможно, глубоко внутри имеется небольшое твердое ядро, покрытое океаном из жидкого водорода.
Юпитер окружен цветными полосами облаков. Есть и облака, состоящие из воды, но большинство облаков Юпитера из кристалликов застывшего аммиака. На Юпитере бывают бури, даже сильные ураганы, а также, по мнению ученых, дожди и снегопады из аммиака. Но эти «снежинки» плавятся и испаряются, прежде чем достигают поверхности водородного океана.
Такое предположение выдвинули недавно учёные США. По их подсчётам и теориям на Юпитере и Сатурне могут идти градом огромные алмазы. Согласено новым данным газовых гигантов, углерод в своей кристаллической форме - не редкость на этих планетах. Кроме этого Сатурн и Юпитер содержат большие объемы этого вещества. Так что, если теория подтвердится, алмазы можно будет добывать не только на нашей планете!
Разряды молний превращают метан в углерод, который во время падения твердеет, превращаясь через 1 600 км в глыбы графита(наподобие того, что мы используем в карандашах), а спустя еще 6 000 км эти глыбы становятся алмазами. Это море безумной красоты, такой же, как. Алмазы эти продолжают падать еще в течение 30 000 км.
В конце концов, алмазы достигают такой глубины, что высокие температуры горячих ядер планет просто плавят их и, возможно (хотя это пока нельзя утверждать) создается море жидкого углерода, сообщили на конференции ученые.
Самые большие алмазы имеют диаметр примерно 1 см, сообщил Доктор Кевин Бэйнс (Dr Kevin Baines) из Висконсинского университета в Мадисоне (University of Wisconsin-Madison) и Лаборатория Реактивного Движения НАСА (Nasa’s Jet Propulsion Laboratory).
За 1 год на Сатурне создаются более 1 000 тон алмазов.
Вместе со своим соавтором Моной Делинцки (Mona Delitsky) Бэйнс обнародовал пока еще не опубликованную находку на ежегодном собрании Отделения Американского астрономического общества в области планетарных наук в Денвере, штат Колорадо.
Оправдаются ли научно-фантастические прогнозы, согласно которым сверхпрочные роботы будут собирать алмазы на Сатурне?..
Выражение «небо в алмазах» может оказаться не просто иносказанием, считают ученые. Планетологи Мона Делитски и Кевин Бейнс представили аргументы в пользу того, что высокое давление внутри планет-гигантов может превратить углерод в алмаз.
Согласно предложенному сценарию, молнии в верхних слоях атмосферы газовых гигантов разбивают молекулы метана, высвобождая углерод, который собирается в частицы сажи. Космический аппарат Cassini заметил такие частицы внутри грозовых облаков Сатурна. Углерод, погружающийся все глубже в атмосферу планеты, минует уплотняющиеся слои газообразного и жидкого водорода и приближается к твердому ядру планеты, подвергаясь все большему давлению. Сажа превращается в графит, а затем — в алмаз. При температуре около 8000 °C алмаз плавится, образуя капли.
На Сатурне, начиная от 6000 км от внешней границы атмосферы и еще на 30 000 км вглубь, есть все условия для алмазного «града», говорит Бейнс. По его оценкам, на Сатурне может быть около 10 млн тонн алмазов, сформировавшихся таким образом, причем большинство из них не крупнее 1 мм в поперечнике. Однако могут встречаться и настоящие «булыжники» — алмазы величиной до 10 см.
Предположения ученых основываются на экспериментальных данных, описывающих фазовые превращения углерода, и моделировании условий внутри атмосфер газовых гигантов. «Мы собрали информацию из различных источников и сделали вывод, что алмазы могут существовать в глубине атмосфер Сатурна и Юпитера», — говорит Делитски.
Однако у Бейнса и Делитски есть оппоненты, которые приводят вполне весомые возражения. Планетолог Дэвид Стивенсон говорит, что в подобных системах нельзя пренебрегать термодинамикой. Доля метана в атмосферах Сатурна и Юпитера, состоящих преимущественно из водорода, очень мала — 0,2% и 0,5% соответственно. Термодинамика систем с таким разбавлением, по мнению Стивенсона, будет способствовать растворению. Как пара кристалликов сахара или соли в стакане воды, сажа скорее растворится в атмосфере планеты, чем опустится до тех глубин, где сможет превратиться в алмаз.
Физик Лука Гирингелли, занимавшийся моделированием подобных процессов для Урана и Нептуна, также скептически относится к представленным данным. Он показал, что концентрация углерода на этих планетах (кстати, в несколько раз более богатых этим элементом, чем Сатурн и Юпитер) недостаточна, чтобы построить алмаз «с нуля», атом за атомом. Конечно, появление алмаза из уж сформировавшихся хлопьев сажи — совсем не тот же самый процесс, но Гирингелли говорит, что говорить об «алмазных дождях» на Сатурне несколько преждевременно.
Что ж, финансисты пока могут не беспокоиться: в ближайшие столетия инопланетные алмазы вряд ли обрушат наши земные рынки.
Согласно подсчетам американских ученых на Сатурне и Юпитере могут идти градом огромные алмазы. По новым атмосферным данным газовых гигантов, углерод в своей кристаллической форме - не редкость на этих планетах. Более того, Юпитер и Сатурн содержат большие объемы этого вещества. Разряды молний превращают метан в углерод, который во время падения твердеет, превращаясь через 1 600 км в глыбы графита (наподобие того, что мы используем в карандашах), а спустя еще 6 000 км эти глыбы становятся алмазами. Последние продолжают падать еще в течение 30 000 км.
В конце концов, алмазы достигают такой глубины, что высокие температуры горячих ядер планет просто плавят их и, возможно (хотя это пока нельзя утверждать) создается море жидкого углерода, сообщили на конференции ученые.
Самые большие алмазы имеют диаметр примерно 1 см, сообщил Доктор Кевин Бэйнс (Dr Kevin Baines) из Висконсинского университета в Мадисоне (University of Wisconsin-Madison) и Лаборатория Реактивного Движения НАСА (Nasa"s Jet Propulsion Laboratory).
За 1 год на Сатурне создаются более 1 000 тон алмазов.
Вместе со своим соавтором Моной Делинцки (Mona Delitsky) Бэйнс обнародовал пока еще не опубликованную находку на ежегодном собрании Отделения Американского астрономического общества в области планетарных наук в Денвере, штат Колорадо.
Юпитер и Сатурн
Бэенс и Делинцки проанализировали последние прогнозы по температуре и давлению внутри Юпитера и Сатурна, а также новую информацию о поведении углерода в разных условиях.
Они пришли к выводу, что кристаллы алмаза падают особенно много на Сатурне, где в итоге плавятся из-за высокой температуры ядра. На Юпитере и Сатурне алмазы не вечны, чего нельзя сказать об Уране и Нептуне, у которых довольно низкие температуры ядер. Данные еще будут проверены, но пока сторонние специалисты по изучению планет говорят о том, что нельзя исключать возможность алмазного дождя.
Где находят алмазы на Земле
Алмазы, так же как и другие драгоценные камни находят в тех частях Земли, где для их образования существуют необходимые условия.
Месторождение алмазов нуждается в присутствии определенных веществ и явлений, включая углерод, температуру, давление и большое количество времени. Ученые из Бристольского университета в Великобритании и Института Карнеги в США обнаружили, что в формировании алмазов участвует весь Земной шар, кроме ядра.
В месторождении Жуна-5, которое находится в Бразилии, в 2010 году были найдены кристаллы, которые, вероятно образовались на глубине около 400-660 километров. За последние несколько лет ученые находили так называемые "ультраглубокие" алмазы, и места, где обнаруживали такие алмазы, были сосредоточены в разных частях света.
Стоит отметить, что до сих пор неизвестно, откуда алмазы появляются на нашей планете, и это несмотря на то, что алмаз - это один из самых востребованных минералов на нашей планете. Существует несколько гипотез, которые пытаются объяснить появление алмазов на Земле. Уже известно, что некоторые алмазы появились на нашей планете благодаря метеоритам (либо она сами принесли, либо способствовали появлению).
Но самая распространенная версия гласит, что львиная доля всех алмазов, все же, имеют земное происхождение - они формируются из углерода, находящегося в верхней части мантии. Главные месторождения алмазов находятся в Африке, России, Австралии и Канаде.
Согласно последним исследованиям двух планетологов, на Юпитере и Сатурне могут действительно идти алмазные дожди.
Астрономы давно задавались вопросом, могут ли высокие давления внутри планет-гигантов превратить углерод в алмаз, и хотя некоторые оспаривают такую возможность, американские ученые утверждают, что это возможно.
По их последним предположениям, в верхних слоях атмосфер Юпитера и Сатурна молнии расщепляют молекулы метана, высвобождая таким образом атомы углерода. Эти атомы могут затем сталкиваться друг с другом и формировать более крупные частицы углеродной сажи, которые могут быть обнаружены аппаратом «Кассини» в темных грозовых облаках Сатурна. Когда частицы сажи медленно опускаются через слои газообразного и жидкого водорода к твердому каменному ядру планеты, они испытывают действие все больших температур и давлений. Сажа превращается сначала в графит, а затем в твердые алмазы. Когда температура достигает 8000 °С, алмазы плавятся, превращаясь в жидкие дождевые капли.
Условия внутри Сатурна таковы, что область алмазного «града» начинается на глубине около 6000 км в атмосфере и простирается еще на 30000 км вглубь. Сатурн может содержать около 10 млн. тонн алмазов, сформированных таким способом. Большую часть составляют куски размером от миллиметра до, возможно, 10 сантиметров.
Планетологи пришли к заключению об устойчивости алмазов в недрах планет-гигантов, сравнивая недавние исследования физических условий, при которых углерод изменяет свою структуру, с моделированием изменения температуры и давления с глубиной для планет-гигантов. Тем не менее, многие ученые оспаривают данный вывод. В качестве контраргумента приводится тот факт, что метан составляет очень малую часть преимущественно водородных атмосфер Юпитера и Сатурна – всего 0.2% и 0.5% соответственно. В таких системах «термодинамика предпочитает смеси». Это означает, что даже если углеродной пыли из сажи удастся сформироваться, при своем падении в более глубокие слои она очень быстро растворится.
Когда звезда главной последовательности находится на конечном этапе своей эволюции, то в ядре прекращается реакция превращения водорода в гелий, звезда начинает остывать. Дальнейшая судьба звезды напрямую зависит от ее массы....
Титан, крупнейший спутник Сатурна, является самым далеким небесным телом, к которому прилетел гость с Земли. Эта планета заслуживает особого интереса со стороны ученых, так как имеет сложную атмосферу и озера жидких углеводородов на поверхности, а...
При помощи космического научного зонда «Кассини» впервые удалось получить снимок облака, недавно образовавшегося над южным полюсом спутника Сатурна Титана. Подобное атмосферное явление говорит о смене сезонов, статья об этом размещена на официальном...