Международная группа ученых определила, какие процессы могут происходить внутри газовых гигантов Солнечной системы: Юпитера и Сатурна. Как показали экспериментальные данные, в их недрах могут идти гелиевые дожди, сообщает Nature.
В исследовании приняли участие представители Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, Французской комиссии по альтернативным энергиям и атомной энергии, Университета Рочестера и Калифорнийского университета в Беркли. Им удалось воспроизвести в лабораторных условиях среду, которая царил в глубине газовых планет.
Ученые использовали алмазные наковальни, чтобы сжать смесь водорода и гелия до 4 гигапаскалей (примерно в 40 000 раз больше давления земной атмосферы). Затем они применили 12 гигантских пучков омега-лазера LLE для запуска сильных ударных волн, чтобы еще больше сжать образец до конечного давления 60-180 ГПа и нагреть его до нескольких тысяч градусов.
В дальнейшем команда измерила скорость удара, оптическую отражательную способность образца, сжатого ударом, и его тепловое излучение. Полученные ими данные показали, что электропроводность образца резко менялась. Это свидетельствует о разделении смеси водорода и гелия.
Эксперимент доказал: существует диапазон давлений и температур, при которых смесь водорода и гелия становится нестабильной и разрушается. По мнению ученых, соответствующие условия наличествуют в недрах газовых гигантов.
«Мы обнаружили, что гелиевый дождь реален и может происходить как на Юпитере, так и на Сатурне», – подчеркнули авторы.
Эти данные помогут понять, как эти планеты формировались и эволюционировали. Ранее стало известно, что на Уране и Нептуне идут алмазные дожди . Ученые воссоздали этот процесс в лабораторных условиях.
