世界不思議

美國科學家重現海王星下雨機制,原來真的有“鑽石雨”

在地球上我們都對於雨雪天氣習以為常,就是最自然的地球氣象。當然下雨也是地球相對於其它行星比較獨特的地方,因為地球上有穩定的液態水存在,才可能有水得循環過程,而其它行星是沒有這樣條件的。例如土衛六泰坦是太陽系最大的衛星,科學家發現土衛六上有濃厚的大氣層,並且主要是甲烷和乙烷構成,並且在土衛六表面上也遍佈著湖泊,只不過不再是水,而是甲烷湖泊。這意味著土衛六上也會時常的下雨,只不過這裡不再是水,而是下的液態甲烷。

相對於土衛六更為誇張的是金星,金星是八大行星之一,在八大行星中是平均溫度最高的,最高可以達到500攝氏度。並且金星上有著非常濃厚的大氣層,金星表面的大氣壓可以達到地球上的90倍,這意味著相當於地球上900米深海洋處的壓力。其大氣層中97%以上都是溫室氣體二氧化碳,除此之外大氣層中還有一層濃硫酸組成的雲層。

這裡就可以知道,金星表面上遍佈著活躍的火山,同時還會經常性地下起濃硫酸雨,這也是難以進行探測器登陸的原因所在,探測器短暫著陸後就直接被腐蝕了。

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接下來還有最為誇張的,在一些氣態巨行星內部同樣也會下雨,只不過下的都是鑽石雨。小夥伴們是不是非常的心動,想要組團去發財致富一波。但事實可能讓大家失望了,凡事能下鑽石的星球,自然條件都是人類無法抵抗的。太陽系內的四顆氣態巨行星全部都可以下鑽石雨,而根據其產生的機制,科學家認為土星上的鑽石雨應該是規模最大的,每年都可以降落1000噸以上的鑽石。土星大氣層中含有很多甲烷,並且有著集中密集的雷暴天氣,幾乎每秒鐘都能發生10次以上。在雷暴的作用下會讓甲烷分子中氫脫離,最後碳會逐漸下落,並且隨著壓力的升高碳聚集成石墨,而隨著壓力的繼續升高就可以實現了石墨到鑽石的轉換。

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但是科學家認為土星和木星上的鑽石雨可能最終會變成液態的,更加適合的地方還應該在天王星和海王星,這兩顆冰巨星同樣是氣態行星,有誕生鑽石雨的機制。一直以來,科學家都是推測鑽石雨產生的原理,這一次美國科學家在實驗室重現了這一個過程。

在實驗室中科學家準備了X射線激光起到雷電作用,之後用碳氫化合物(聚苯乙烯)替代甲烷,接下來就是模擬海王星內部的情況,通過X射線激光把聚苯乙烯加熱到4700攝氏度,同時在外界進行施壓(150萬bar)。這個壓力已經是非常大了,科學家還舉了一個例子,150萬bar相當於把250頭非洲象的重量全部都施加在指甲蓋大小的面積上。

最終實驗中發現碳氫化合物中的氫脫離,剩下的碳以鑽石的形式進行結晶,這也就是類似於海王星等氣態巨行星內部鑽石雨的產生機制。

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