Jika seseorang pernah mencapai planet terbesar di tata surya - Jupiter dan Saturnus, maka dengan matanya sendiri ia akan dapat melihat "langit dalam berlian". Menurut penelitian terbaru oleh para ilmuwan planet, hujan berlian jatuh pada raksasa gas.

Para peneliti dunia asing telah lama bertanya-tanya: bisakah tekanan tinggi di dalam planet raksasa? Planetolog Mona Delitsky dari Specialty Engineering yang berbasis di California dan Kevin Baines dari University of Wisconsin-Madison mengkonfirmasi asumsi lama rekan-rekan mereka.

Menurut model yang dibangun berdasarkan pengamatan astrofisikawan, ketika pelepasan petir muncul di atmosfer atas raksasa gas dan mempengaruhi molekul metana, atom karbon dilepaskan. Atom-atom ini bergabung dalam jumlah besar satu sama lain, setelah itu mereka memulai perjalanan panjang ke inti batu planet ini. "Pengumpulan" atom karbon ini adalah partikel yang agak masif, yaitu, pada dasarnya adalah jelaga. Kemungkinan besar, merekalah yang melihat peralatan "Cassini".

Partikel jelaga perlahan turun ke pusat planet, melewati semua lapisan atmosfernya secara berurutan. Semakin jauh mereka melewati lapisan gas dan hidrogen cair ke inti, semakin banyak tekanan dan panas yang mereka alami. Perlahan-lahan, jelaga menyusut menjadi grafit, dan kemudian berubah menjadi berlian yang sangat padat. Tetapi tes tidak berakhir di situ, permata alien dipanaskan hingga suhu 8 ribu derajat Celcius (yaitu, mereka mencapai titik leleh) dan jatuh ke permukaan inti dalam bentuk tetesan berlian cair.

"Di dalam Saturnus, ada kondisi yang cocok untuk hujan berlian. Zona yang paling menguntungkan terletak di segmen mulai dari kedalaman enam ribu kilometer dan berakhir dengan kedalaman 30 ribu kilometer. Menurut perhitungan kami, Saturnus dapat menampung hingga hingga 10 juta ton permata ini, dengan sebagian besar berdiameter tidak lebih dari satu milimeter, tetapi ada juga sampel dengan diameter sekitar 10 sentimeter,” kata Baines.

Sehubungan dengan penemuan baru, para ahli planet telah mengajukan ide yang menarik: sebuah robot dapat dikirim ke Saturnus untuk mengumpulkan tetesan hujan "berharga". Menariknya, penelitian ini adalah semacam pengulangan dari plot buku fiksi ilmiah "Alien Seas" (Laut Alien), yang menurutnya pada tahun 2469 Saturnus akan mengumpulkan berlian untuk pembangunan lambung kapal penambangan yang akan pergi ke inti planet dan mengumpulkan helium-3 yang dibutuhkan untuk membuat bahan bakar termonuklir.

Idenya menggoda, tetapi para ilmuwan memperingatkan bahwa berlian harus ditinggalkan di Saturnus untuk mencegah kekacauan keuangan di Bumi.

Delitsky dan Baines menyimpulkan bahwa berlian akan tetap stabil di dalam planet raksasa. Mereka sampai pada kesimpulan ini sebagai hasil dari analisis komparatif dari penelitian astrofisika baru-baru ini. Karya-karya ini secara eksperimental mengkonfirmasi suhu dan tingkat tekanan spesifik di mana karbon mengambil berbagai modifikasi alotropik, seperti berlian keras. Untuk melakukan ini, para ilmuwan mensimulasikan kondisi (terutama suhu dan tekanan) di berbagai lapisan atmosfer planet raksasa.

"Kami mengumpulkan hasil beberapa penelitian dan sampai pada kesimpulan bahwa berlian memang bisa jatuh dari langit Jupiter dan Saturnus," kata Delitsky.

Harus diingat bahwa sampai penemuan tertentu dikonfirmasi oleh hasil pengamatan atau eksperimen, itu akan tetap pada tingkat hipotesis. Sejauh ini, tidak ada yang bertentangan dengan model pembentukan tetesan berlian di raksasa gas. Namun, rekan Baynes dan Delitsky menyatakan keraguan mereka tentang masuk akal dari model yang sekarang dijelaskan.

Misalnya, David Stevenson, seorang ilmuwan planet di California Institute of Technology, berpendapat bahwa Baines dan Delitsky salah menggunakan hukum termodinamika dalam perhitungan mereka.

"Metana merupakan fraksi yang sangat kecil dari atmosfer hidrogen Jupiter dan Saturnus - masing-masing 0,2% dan 0,5%. Saya pikir ada proses yang mirip dengan pelarutan garam dan gula dalam air pada suhu tinggi. Bahkan jika Anda secara langsung menciptakan karbon debu dan meletakkannya di atmosfer atas Saturnus, maka itu akan larut begitu saja di semua lapisan ini, dengan cepat turun ke inti planet ini, ”kata Stevenson, yang tidak ikut serta dalam penelitian ini.

Pekerjaan serupa dilakukan beberapa tahun lalu oleh fisikawan Luca Ghiringhelli dari Fritz Haber Institute. Dia juga skeptis tentang kesimpulan Baines dan Delitsky. Dalam karyanya, ia mempelajari Neptunus dan Uranus, yang jauh lebih kaya karbon daripada Saturnus dan Jupiter, tetapi bahkan karbon mereka tidak cukup untuk membentuk kristal atom demi atom.

Kolega Baines dan Delitsky menyarankan mereka untuk melanjutkan penelitian mereka, melengkapi model dengan data yang lebih nyata dan hasil pengamatan.

Laporan penemuan Delitsky dan Baines () dibuat pada pertemuan American Astronomical Society Division for Planetary Sciences (AAS Division for Planetary Sciences), yang berlangsung di Denver dari 6 Oktober hingga 11 Oktober 2013.

Menurut penelitian terbaru dari dua ilmuwan planet, Jupiter dan Saturnus mungkin benar-benar menghujani berlian.

Para astronom telah lama bertanya-tanya apakah tekanan tinggi di dalam planet raksasa dapat mengubah karbon menjadi berlian, dan meskipun beberapa membantah kemungkinan ini, para ilmuwan Amerika mengatakan itu mungkin.

Menurut asumsi terbaru mereka, di atmosfer atas Jupiter dan Saturnus, petir membelah molekul metana, sehingga melepaskan atom karbon. Atom-atom ini kemudian dapat bertabrakan satu sama lain dan membentuk partikel karbon hitam yang lebih besar, yang dapat dideteksi oleh pesawat ruang angkasa Cassini di awan gelap Saturnus. Saat partikel jelaga perlahan-lahan turun melalui lapisan gas dan hidrogen cair ke inti planet yang berbatu, mereka mengalami suhu dan tekanan yang semakin besar. Jelaga berubah pertama menjadi grafit dan kemudian menjadi berlian keras. Ketika suhu mencapai 8000 ° C, berlian meleleh menjadi tetesan air hujan.

Kondisi di dalam Saturnus sedemikian rupa sehingga wilayah "hujan es" berlian dimulai pada kedalaman sekitar 6.000 km di atmosfer dan meluas hingga kedalaman 30.000 km. Saturnus mungkin mengandung sekitar 10 juta ton berlian yang terbentuk dengan cara ini. Sebagian besar adalah potongan dengan ukuran mulai dari satu milimeter hingga mungkin 10 sentimeter.

Ilmuwan planet telah sampai pada kesimpulan tentang stabilitas berlian di kedalaman planet raksasa dengan membandingkan studi terbaru tentang kondisi fisik di mana karbon mengubah strukturnya dengan simulasi perubahan suhu dan tekanan dengan kedalaman untuk planet raksasa. Namun, banyak ilmuwan membantah kesimpulan ini. Sebagai kontra-argumen, faktanya diberikan bahwa metana merupakan bagian yang sangat kecil dari atmosfer yang didominasi hidrogen di Jupiter dan Saturnus - masing-masing hanya 0,2% dan 0,5%. Dalam sistem seperti itu, "termodinamika menyukai campuran". Ini berarti bahwa bahkan jika debu karbon hitam berhasil terbentuk, karena jatuh ke lapisan yang lebih dalam, ia akan larut dengan sangat cepat.

Ketika bintang deret utama berada pada tahap akhir evolusinya, reaksi pengubahan hidrogen menjadi helium berhenti di inti, bintang mulai mendingin. Nasib selanjutnya dari sebuah bintang secara langsung tergantung pada massanya....

Titan, satelit terbesar Saturnus, adalah benda angkasa terjauh yang pernah didatangi seorang tamu dari Bumi. Planet ini layak mendapat perhatian khusus dari para ilmuwan, karena memiliki atmosfer yang kompleks dan danau hidrokarbon cair di permukaannya, dan ...

Wahana antariksa Cassini telah menangkap gambar pertama dari awan yang baru-baru ini terbentuk di atas kutub selatan bulan Saturnus, Titan. Fenomena atmosfer serupa berbicara tentang perubahan musim, sebuah artikel tentang ini diposting di situs resmi ...

Kita hidup di Bumi dan bahkan tidak terkejut ketika air mulai menetes dari langit. Kita terbiasa dengan awan kumulus besar, yang pertama terbentuk dari uap air, dan kemudian pecah, membawa hujan ke atas kita.

Di planet lain di tata surya, awan juga terbentuk dan ada hujan. Tetapi awan-awan ini, sebagai suatu peraturan, tidak terdiri dari air sama sekali. Setiap planet memiliki atmosfer uniknya sendiri, yang menyebabkan cuaca yang sama uniknya.

Hujan di Merkurius

Merkurius, planet terdekat dengan Matahari, adalah dunia yang berkawah dan tak bernyawa dengan suhu siang hari mencapai 430 derajat Celcius. Atmosfer Merkurius sangat tipis sehingga hampir tidak mungkin untuk dideteksi. Tidak ada awan atau hujan di Merkurius.

Bahan terkait:

Planet terbesar di tata surya

Hujan di Venus

Tetapi Venus, tetangga terdekat kita di luar angkasa, memiliki tutupan awan yang kaya dan kuat, yang ditembus oleh kilat zig-zag. Sampai para ilmuwan melihat permukaan Venus, mereka mengira ada banyak tempat basah dan berawa di atasnya, yang seluruhnya tertutup vegetasi. Sekarang kita tahu bahwa tidak ada vegetasi di sana, tetapi ada bebatuan dan panas hingga 480 derajat Celcius pada siang hari.

Ada hujan asam nyata di Venus, karena awan Venus terdiri dari asam sulfat yang mematikan, dan bukan air yang memberi kehidupan. Tetapi pada suhu 480 derajat Celcius, tampaknya, hujan seperti itu tidak mungkin terjadi. Tetesan asam sulfat menguap sebelum mencapai permukaan Venus.

Bahan terkait:

Bagaimana hujan es terbentuk?

Hujan di Mars

Mars adalah planet keempat di tata surya. Para ilmuwan percaya bahwa pada zaman kuno, Mars mungkin mirip dengan Bumi dalam hal kondisi alam. Saat ini, Mars memiliki atmosfer yang sangat langka, dan permukaannya, dilihat dari foto-fotonya, mirip dengan gurun di barat daya Amerika Serikat. Saat musim dingin tiba di Mars, awan tipis karbon dioksida beku muncul di atas dataran merah dan es menutupi bebatuan. Di pagi hari ada kabut di lembah, kadang-kadang sangat tebal sehingga tampaknya akan turun hujan.

Namun, dasar sungai yang mengerut di permukaan Mars kini sudah kering. Para ilmuwan percaya bahwa air pernah benar-benar mengalir di sepanjang saluran ini. Miliaran tahun yang lalu, menurut pendapat mereka, atmosfer di Mars lebih padat, mungkin hujan lebat. Apa yang tersisa hari ini dari kelimpahan air ini menutupi wilayah kutub dalam lapisan tipis dan sedikit terakumulasi di celah-celah bebatuan dan di celah-celah tanah.

Bahan terkait:

Bagaimana tetesan air terbentuk saat hujan?

Hujan di Jupiter

Jupiter - planet kelima dari Matahari - berbeda dari Mars dalam segala hal. Jupiter adalah bola gas raksasa yang berputar, sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Mungkin jauh di dalam ada inti padat kecil yang ditutupi oleh lautan hidrogen cair.

Jupiter dikelilingi oleh pita awan berwarna. Ada juga awan yang terdiri dari air, tetapi sebagian besar awan Yupiter terbuat dari kristal amonia yang dipadatkan. Ada badai di Jupiter, bahkan badai yang kuat, dan menurut para ilmuwan, hujan dan salju turun dari amonia. Tapi "kepingan salju" ini meleleh dan menguap sebelum mencapai permukaan lautan hidrogen.

Akankah prediksi sci-fi menjadi kenyataan, yang menurutnya robot tugas berat akan mengumpulkan berlian di Saturnus? ..

Ungkapan "langit dalam berlian" mungkin bukan hanya alegori, kata para ilmuwan. Planetolog Mona Delitsky dan Kevin Baines telah mengajukan argumen bahwa tekanan tinggi di dalam planet raksasa dapat mengubah karbon menjadi berlian.

Menurut skenario yang diusulkan, petir di atmosfer atas raksasa gas memecah molekul metana, melepaskan karbon, yang terkumpul menjadi partikel jelaga. Pesawat ruang angkasa Cassini melihat partikel seperti itu di dalam awan petir Saturnus. Karbon tenggelam lebih dalam dan lebih dalam ke atmosfer planet ini, melewati lapisan penebalan hidrogen gas dan cair dan mendekati inti padat planet ini, mengalami peningkatan tekanan. Jelaga berubah menjadi grafit dan kemudian menjadi berlian. Pada suhu sekitar 8000 ° C, berlian meleleh, membentuk tetesan.

Di Saturnus, dari 6.000 km dari tepi luar atmosfer dan 30.000 km lainnya ke daratan, ada semua kondisi untuk "hujan es" berlian, kata Baines. Dia memperkirakan bahwa mungkin ada sekitar 10 juta ton berlian yang terbentuk dengan cara ini di Saturnus, kebanyakan dengan diameter tidak lebih dari 1 mm. Namun, "batu bulat" asli juga dapat ditemukan - berlian berukuran hingga 10 cm.

Asumsi para ilmuwan didasarkan pada data eksperimen yang menggambarkan transformasi fase karbon dan kondisi pemodelan di dalam atmosfer raksasa gas. "Kami mengumpulkan informasi dari berbagai sumber dan menyimpulkan bahwa berlian bisa ada di kedalaman atmosfer Saturnus dan Jupiter," kata Delitsky.

Namun, Baynes dan Delitsky memiliki lawan yang mengajukan keberatan yang cukup berat. Ilmuwan planet David Stevenson mengatakan bahwa termodinamika tidak dapat diabaikan dalam sistem seperti itu. Bagian metana di atmosfer Saturnus dan Jupiter, yang sebagian besar terdiri dari hidrogen, sangat kecil - masing-masing 0,2% dan 0,5%. Termodinamika sistem dengan pengenceran seperti itu, menurut Stevenson, akan mendukung pembubaran. Seperti beberapa kristal gula atau garam dalam segelas air, jelaga akan larut di atmosfer planet daripada tenggelam ke kedalaman di mana ia bisa berubah menjadi berlian.

Fisikawan Luca Ghiringelli, yang telah memodelkan proses serupa untuk Uranus dan Neptunus, juga skeptis tentang data yang disajikan. Dia menunjukkan bahwa konsentrasi karbon di planet-planet ini (omong-omong, beberapa kali lebih kaya dalam elemen ini daripada Saturnus dan Jupiter) tidak cukup untuk membangun berlian dari awal, atom demi atom. Tentu saja, kemunculan berlian dari serpihan jelaga yang sudah terbentuk sama sekali bukan proses yang sama, tetapi Giringelli mengatakan bahwa agak terlalu dini untuk membicarakan "hujan berlian" di Saturnus.

Nah, pemodal tidak perlu khawatir lagi: di abad-abad mendatang, berlian asing tidak mungkin menjatuhkan pasar terestrial kita.

Ungkapan "langit dalam berlian" mungkin bukan hanya alegori, kata para ilmuwan. Planetolog Mona Delitsky dan Kevin Baines telah mengajukan argumen bahwa tekanan tinggi di dalam planet raksasa dapat mengubah karbon menjadi berlian.

Menurut skenario yang diusulkan, petir di atmosfer atas raksasa gas memecah molekul metana, melepaskan karbon, yang terkumpul menjadi partikel jelaga. Pesawat ruang angkasa Cassini melihat partikel seperti itu di dalam awan petir Saturnus. Karbon tenggelam lebih dalam dan lebih dalam ke atmosfer planet ini, melewati lapisan penebalan hidrogen gas dan cair dan mendekati inti padat planet ini, mengalami peningkatan tekanan. Jelaga berubah menjadi grafit dan kemudian menjadi berlian. Pada suhu sekitar 8000 ° C, berlian meleleh, membentuk tetesan.

Di Saturnus, dari 6.000 km dari tepi luar atmosfer dan 30.000 km lainnya ke daratan, ada semua kondisi untuk "hujan es" berlian, kata Baines. Dia memperkirakan bahwa mungkin ada sekitar 10 juta ton berlian yang terbentuk dengan cara ini di Saturnus, kebanyakan dengan diameter tidak lebih dari 1 mm. Namun, "batu bulat" asli juga dapat ditemukan - berlian berukuran hingga 10 cm.

Asumsi para ilmuwan didasarkan pada data eksperimen yang menggambarkan transformasi fase karbon dan kondisi pemodelan di dalam atmosfer raksasa gas. "Kami mengumpulkan informasi dari berbagai sumber dan menyimpulkan bahwa berlian bisa ada jauh di atmosfer Saturnus dan Jupiter," kata Delitsky.

Namun, Baynes dan Delitsky memiliki lawan yang mengajukan keberatan yang cukup berat. Ilmuwan planet David Stevenson mengatakan bahwa termodinamika tidak dapat diabaikan dalam sistem seperti itu. Bagian metana di atmosfer Saturnus dan Jupiter, yang sebagian besar terdiri dari hidrogen, sangat kecil - masing-masing 0,2% dan 0,5%. Termodinamika sistem dengan pengenceran seperti itu, menurut Stevenson, akan mendukung pembubaran. Seperti beberapa kristal gula atau garam dalam segelas air, jelaga akan larut di atmosfer planet daripada tenggelam ke kedalaman di mana ia bisa berubah menjadi berlian.

Fisikawan Luca Ghiringelli, yang telah memodelkan proses serupa untuk Uranus dan Neptunus, juga skeptis tentang data yang disajikan. Dia menunjukkan bahwa konsentrasi karbon di planet-planet ini (omong-omong, beberapa kali lebih kaya dalam elemen ini daripada Saturnus dan Jupiter) tidak cukup untuk membangun berlian dari awal, atom demi atom. Tentu saja, kemunculan berlian dari serpihan jelaga yang sudah terbentuk sama sekali bukan proses yang sama, tetapi Giringelli mengatakan bahwa agak terlalu dini untuk membicarakan "hujan berlian" di Saturnus.

Nah, pemodal tidak perlu khawatir lagi: di abad-abad mendatang, berlian asing tidak mungkin menjatuhkan pasar terestrial kita.