Идет ли алмазный дождь на Уран и Нептун?
Здесь, на Земле, мы привыкли к тому, что время от времени идут дожди. Дождь на Земле идет в виде жидкой воды, и это единственная планета в нашей солнечной системе, где идет дождь из воды. Однако Земля - не единственная планета в Солнечной системе, на которой выпадают осадки. И на Уране, и на Нептуне выпадают осадки, но они сильно отличаются от всего, к чему мы привыкли на Земле. Вместо воды Уран и Нептун являются домом для алмазного дождя.
Газовый гигант или Ледяной гигант?
Уран и Нептун часто упускают из виду по сравнению с Юпитером и Сатурном. Две самые удаленные планеты когда-либо посещал только один космический зонд "Вояджер-2". Между тем, Юпитер и Сатурн посещались несколько раз, как орбитальными аппаратами, так и кратковременными полетами. Большая часть того, что известно о Юпитере и Сатурне, исходит от космических аппаратов, которые физически посещали эти планеты, но большая часть того, что известно об Уране и Нептуне, исходит из телескопических наблюдений и лабораторных экспериментов. Поскольку состав и масса как Урана, так и Нептуна известны, астрономы могут моделировать условия на этих планетах с помощью экспериментов, компьютерных моделей и математики. Хотя эти два мира часто упускают из виду, факты свидетельствуют о том, что они гораздо интереснее, чем кажется на первый взгляд.
Хотя Уран и Нептун часто называют газовыми гигантами, на самом деле они принадлежат к другому классу планет, называемых ледяными гигантами. Подобно Юпитеру и Сатурну, Уран и Нептун в основном состоят из водорода и гелия, поэтому они являются газовыми гигантами. Однако плотность двух самых отдаленных планет в первую очередь определяется количеством содержащегося в них льда. Термин “лед” может здесь несколько ввести в заблуждение, поскольку он не относится ко льду в том виде, в каком мы обычно его представляем. Скорее всего, лед в данном случае определяется как такие вещества, как вода, аммиак и метан, которые не всегда находятся в твердой форме. И Уран, и Нептун имеют значительно более высокую плотность, чем Юпитер и Сатурн, и это связано с гораздо большим количеством льда на этих планетах. Следовательно, Уран и Нептун классифицируются как ледяные гиганты.
Как происходит алмазный дождь?
Наличие алмазного дождя на Уране и Нептуне напрямую связано с количеством льдов, которыми обладают эти планеты. Алмаз сам по себе - это просто форма твердого углерода, который образовал связи с другими атомами углерода, которые кристаллизовались при очень высоких температурах и давлениях. Далеко под видимыми атмосферами Урана и Нептуна давление и температура становятся настолько высокими, что молекулы метана распадаются на части. Метан содержит один атом углерода и четыре атома водорода, и при распаде атомы углерода соединяются вместе, образуя большие углеродные цепочки. Когда эти углеродные цепочки попадают в атмосферу, температура и давление в конечном итоге приводят к их затвердеванию и кристаллизации в виде алмаза. Этот алмаз падает сквозь ледяных гигантов как алмазный дождь. Кроме того, некоторые модели предсказывают, что Уран и Нептун могут иметь слои жидкого алмаза, сопровождаемые крупными алмазными россыпями. Алмаз является чрезвычайно ценным материалом на Земле из-за его редкости, но он довольно распространен на внешних планетах.
