Peldēt dimantos
Publicēts: 27.01.2010
Gluži kā ledus uz ūdens, cieti dimanti var peldēt šķidros dimantos. Zinātnieki izkausēja dimantus un atkal ļāva tiem sacietēt, pierādot, ka noteiktos apstākļos var eksistēt šķidru dimantu okeāni. Iespējams, ka tādi nav tālu jāmeklē.
Zinātnieki uzskata, ka šķidru dimantu okeāni un tajos peldoši cietu dimantu aisbergi varētu atrasties tepat Saules sistēmā - uz Urāna un Neptūna.
Pētījumu rezultātā tika noskaidrots, ka dimants uzvedas tāpat kā ūdens kušanas un sasalšanas laikā, kad cietākais vielas stāvoklis peld virs izkusušā.
"Dimants ir visai bieži sastopams materiāls uz Zemes, bet tā kušanas punkts nekad agrāk nebija noteikts," teica Dž. H. Egerts no Laurensa nacionālās laboratorijas Livermūrā. "Jūs nevarat vienkārši paaugstināt temperatūru, jums ir jāpalielina arī spiediens. Savukārt tad ir grūti izmērīt temperatūru."
Sandijas Nacionālās laboratorijas zinātniekiem izdevās izkausēt dimantu labu laiku agrāk, bet viņiem neizdevās noteikt temperatūru un spiedienu.
Dimants ir neticami ciets materiāls. Tas apgrūtina tā kausēšanu. Dimantam piemīt vēl kāda īpatnība, kas apgrūtina tā kušanas temperatūras noteikšanu. Dimants karstā stāvoklī nevēlas palikt dimants. Ja to uzkarsē, tas sāk pārveidoties grafītā.
Egerts paņēma mazu, dabīgu, tīru dimantu, kura svars bija aptuveni 1/10 daļa no karāta un biezumā nepārsniedza pusmilimetru, un apstrādāja ar lāzeriem ļoti augsta spiediena apstākļos, kādi sastopami uz Urāna un Neptūna.
Zinātniekiem izdevās sašķidrināt dimantu pie spiediena, kas 40 miljons reižu pārsniedza atmosfēras spiedienu uz Zemes jūras līmenī. Tad viņi lēnām pazemināja temperatūru un spiedienu.
Kad spiediens nokritās līdz 11 miljons atmosfērām un temperatūra sasniedza 50 000 grādus pēc Kelvina, sāka parādīties cieti dimanta gabaliņi. Spiediens turpināja kristies, bet temperatūra saglabājās. Parādījās arvien vairāk un vairāk cietu dimantu gabaliņu.
Tad notika kaut kas pavisam negaidīts. Dimanta gabali neslīka. Tie peldēja šķidrajā slānī. Mikroskopiski dimanta aisbergi peldēja dimanta jūrā. Dimants uzvedās kā ūdens.
Lielākajai daļai materiālu cietais stāvoklis ir daudz blīvāks nekā šķidrais. Ūdens ir izņēmums. Kad tas sasalsts, ledus ir mazāk blīvs nekā ūdens, tādēļ ledus peld. Labi vien ir, savādāk zivīm būtu grūti izdzīvot ziemā.
Dimanta okeāns varētu palīdzēt izskaidrot Urāna un Neptūna magnētiskā lauka orientāciju. Zemes magnētiskā lauka poli praktiski sakrīt ar ģeogrāfiskajiem poliem. Urāna un Neptūna gadījumā tie nesakrīt, tie ir novirzīti par aptuveni 60 grādiem. Ja Zemes magnētiskā lauka polaritāte būtu tik tālu novirzīta, magnētiskais ziemeļpols atrastos Teksasā. Šādu neatbilstību var nodrošināt dimanta okeāns.
Aptuveni 10% no Urāna un Neptūna sastāda ogleklis. Milzīgs šķidra dimanta okeāns pareizajā vietā varētu novirzīt magnētisko lauku. Šī ideja nav jauna, bet Egerta pētījumi liek uzskatīt, ka tā varētu būt arī visai reāla.
Lai tiešām apstiprinātu dimanta okeāna eksistenci, ir nepieciešami detalizēti Neptūna un Urāna sastāva pētījumi, kas gan nav viegls uzdevums. Zinātniekiem ir jāsūta kosmosa kuģis uz šīm planētām, vai arī jāveic apstākļu simulācija uz Zemes. Abos gadījumos nepieciešami gadi, lai sagatavotos, un ļoti dārgas ierīces.
Discovery
Komentāri
