科學家在實驗室中“重現”可能在木星出現的“氦氣雨”
據外媒New Atlas報導,科學家們在實驗室裡重現了木星和土星上可能出現的一些“狂野”天氣。研究人員利用極高的壓力和激光衝擊波,製造了“氦氣雨”,據推測這些行星上可能會出現氦氣。像木星和土星這樣的氣態巨行星的大氣層主要由氫氣和氦氣組成。在這些條件下,科學家長期以來一直預測氦應該形成液滴並落下,但實驗證據被證明是很難追踪的。
但現在,這些條件已經在實驗室中重現,用它產生“氦氣雨”。這要感謝羅切斯特大學、加州大學伯克利分校、美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室以及法國原子能和替代能源委員會的研究人員。
該團隊首先使用一個鑽石砧板電池,將氫氣和氦氣的混合物壓縮到地球大氣壓力的約4萬倍。然後,研究人員向這些氣體發射高功率激光,產生強烈的衝擊波,將它們進一步壓縮,並將它們加熱到4425℃和9925℃之間。
而且可以肯定的是,當研究人員研究信號的反射率時,顯示出其電導率在某些點上快速變化的跡象。這意味著氦氣和氫氣正在分離,導致氦氣在氫氣中凝結成液滴。由於稍重,這些液滴將像雨一樣在大氣層中下沉–就像預測的那樣。
“我們的實驗表明,在木星和土星的深處,氦氣液滴正穿過一個巨大的液態金屬氫的海洋,”該研究的主要作者Gilbert Collins說。“當你下次抬頭看夜空中的木星時,這是一個相當驚人的事情。這項工作將幫助我們更好地了解木星的性質和演變,這一點特別重要,因為長期以來木星一直被認為在某種程度上是一個空間垃圾收集器–在太陽系中保護我們的星球。”
氦氣並不是唯一在其他行星的大氣層中以雨的形式落下的不尋常的東西。天文學家此前已經發現了由岩石、鑽石、紅寶石、鐵或氧化鈦製成的外星雨滴的證據。
這項新研究發表在《自然》雜誌上。