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木星土星大气深处存大量钻石 高温高压恐为液态

http://www.kexue.com 2013-10-11 11:04:42 科技日报  发表评论


《外星海洋》中的插图,显示机器人手伸出来抓住钻石,收集并运回地球

  美国行星科学家最近一项研究表明,在木星和土星大气深处,它们液态的氢/氦洪流中可能漂浮着大块的钻石。

  木星和土星都属于气体巨行星,主要成分是氢和氦。加利福尼亚专业工程行星科学家莫纳·德里斯基和威斯康星-麦迪逊大学的凯文·拜恩斯汇编了最近的有关碳相图数据,并结合新出版的木星与土星绝热线(压力—温度曲线图)进行了计算,认为在两者内部深处,应该有稳定的钻石。而且,在海拔低于钻石稳定态的区域,压力和温度非常高,能将钻石融化,形成钻石雨或液体钻石。

  新数据发表在尼特尔曼等人的研究报告中,以新的木星与土星内部物质状态方程为基础,对绝热线进行了改进。相关实验由桑迪亚实验室和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室执行,利用冲击波技术,为不同碳相态划分出清晰的界限。

  德里斯基和拜恩斯报告称,在土星巨大的闪电风暴中,可能形成煤烟或石墨烯形式的碳元素,下降到行星内部,在深海拔处被挤压成钻石,然后在接近行星核的地方,被融化成液体钻石。

  人们30年前就已知道,在天王星和海王星核心处可能有稳定的钻石,而木星和土星则被认为是太热了,或条件不适合而无法让固体钻石降落下来。天王星和海王星内核由于太冷而不会融化钻石。最新公布的数据也证实,在土星深处可能有大块钻石围绕着它漂浮,有些钻石生长得太大,甚至可称为“钻石山”。

  前不久,著名空间艺术家迈克尔·卡洛编辑出版了一本名为《外星海洋》(斯普林格,2013)的书,其中一章题为“土星之海”,由拜恩斯和德里斯基所著,就利用了这些最新的精确数据。该章讲述了一个故事:在遥远的将来,有机器人采矿飞船往来于土星内部深处,经营着大块钻石的生意。

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