揭祕天王星和海王星的內核是什麼物質?
其實最吸引我眼球的是這兩張圖片,球體顏色鮮豔,感覺很好看。有種想抓來捏捏的衝動。言歸正傳,科學家對這兩個球進行了研究,他們分別是天王星和海王星。科學家稱,這兩個離太陽較遠的星球內部存在着某種神祕物質,在高壓條件下,內部形成了不穩定化合物及特殊碳氫化合物。
太陽系第三大和第四大行星,主要是由氣體和冰晶構成,最新研究顯示,這些氣態巨行星內核存在獨特的化合物。
據英國每日郵報報道,天王星和海王星是完全由密集氣體雲構成的冰冷星球,但是最新研究表明,它們的內核包含着奇特物質。科學家在這些冰冷巨行星內核高壓環境中發現奇特的化合物,證實其內部是由奇特晶體構成。
這些化合物是較高不穩定物質原碳酸構成,由於原碳酸的原子結構類似於納粹黨十字記號,它也被稱為“希特勒酸”。冰凍氣態巨行星中心存在着巨大壓力,其壓力是地球海平面壓力的400萬倍,在密集大氣層之下形成奇特的有機“塑料物質”。
莫斯科物理技術學院計算材料發現實驗室主管阿提姆-奧加諾維(ArtemOganov)説:“像天王星和海王星這樣的體積較小的氣態巨行星,主要是由碳、氫和氧構成。我們發現在這些行星內核高壓條件下會形成意想不到的化合物,意味着這些行星內核可能主要包含一些物殊物質。”
這項最新研究報告發表在近期出版的《科學報告》雜誌上,他們通過計算預測高壓條件下形成的晶體結構和化合物。之前研究表明,在超級地球行星內部壓力條件下,未知鹽變體將比普通鹽具有更多的鈉和氯原子。同時,他們還發現在高壓條件下也會形成新的鎂、硅和鋁氧化物。然而,研究小組決定觀察當碳、氫和氧組成的有機分子處於該壓力條件下將發生怎樣的變化,它們是存在於天王星和海王星大氣層中的主要元素。
奧加諾維教授説:“這是一個非常重要的系統,因為所有有機化合物‘依賴’碳、氫和氧這三種元素,到目前為止我們並不清楚在極端壓力和温度條件下會發生何種變化。此外,它們對於這些氣態巨行星的化學成分具有至關重要的意義。”
海王星內核壓力達到地球大氣壓力的800萬倍,天王星內核壓力達到地球大氣壓力的790萬倍。奧加諾教授和研究小組發現93吉帕斯卡(大約地球大氣壓力930000倍),甲烷開始分解。
他們發現較重的碳氫化合物在400吉帕斯卡(大約地球大氣壓力400萬倍)壓力下,幾種新的物質開始形成,其中包括一種獨特籠形包合物——能夠將其它化合物誘捕其中的氫和甲烷晶格形式。同時,他們發現碳酸變得具有熱力學穩定性,該物質正常需要強酸保持其合成性,僅存在於非常低温度的真空環境中。它們可能在天王星和海王星巖石金屬內核周圍形成較厚的層狀結構。
它們形成於0.95吉帕斯卡,大約是地球大氣壓力1萬倍,被認為類似於木衞二等冰冷衞星內部壓力。奧加諾維教授説:“之前認為這些衞星的海洋直接接觸巖石內核,並在其中發生化學反應。我們的研究表明,衞星內核應當被結晶碳酸‘包裹’,這意味着內核與海洋之間的反應是不可能發生的。”
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