Οι ταχύτερες σφαίρες του κόσμου αποκαλύπτουν μυστικά του Δία

36

Το ταχύτερο «πιστόλι» του κόσμου, εγκατεστημένο σε κρατικό εργαστήριο των ΗΠΑ, έσπασε το προηγούμενο ρεκόρ εκτοξεύοντας βλήματα από αλουμίνιο με ταχύτητα 34 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Οι σφαίρες συγκρούονται σε στόχους που περιέχουν αέριο και προσομοιώνουν τις συνθήκες κοντά στον πυρήνα του Δία.

Ο Δίας, αναφέρει τη Δευτέρα το New Scientist, αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, το ελαφρύτερο στοιχείο, ωστόσο η μάζα του είναι τόσο μεγάλη ώστε η πίεση στπν πυρήνα του υπερβαίνει τα 60 εκατομμύρια ατμόσφαιρες. Όμως οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν αν ο πυρήνας του πλανήτη είναι στερεός, καθώς αγνοούν πώς συμπεριφέρεται το υδρογόνο σε αυτές τις πιέσεις.

Προκειμένου να δημιουργήσουν συνθήκες εξαιρετικά υψηλής πίεσης, οι ερευνητές των Εθνικών Εργαστηρίων Sandia στο Νέο Μεξικό εκτοξεύουν πλακίδια από αλουμίνιο πάνω σε κατεψυγμένα μικροσκοπικά δοχεία γεμάτα υγρό δευτέριο, ένα βαρύ ισότοπο του υδρογόνου.

Το «πιστόλι» που εκτοξεύει τα πλακίδια ονομάζεται Z Machine και είναι ένας κύλινδρος με πλάτος 34 μέτρα και ύψος 20. Μέσα στο εσωτερικό του, 36 ακτινωτές ράβδοι διοχετεύουν παλμούς ηλεκτρικού ρεύματος προς ένα μοναδικό σημείο κοντά στο κέντρο του κυλίνδρου. Οι παλμοί δημιουργούν έτσι ισχυρό μαγνητικό πεδίο που επιταχύνει το βλήμα σε ταχύτητες 50 φορές μεγαλύτερες από ό,τι οι κανονικές σφαίρες. Μέχρι σήμερα, το ρεκόρ ήταν 21 χλμ/δευτερόλεπτο.

Όταν τα αλουμινένια βλήματα χτυπήσουν το στόχο, το ωστικό κύμα διατρέχει το υγρό δευτέριο μέσα σε 20 νανοδευτερόλεπτα και το θερμαίνει στιγμιαία στους 30.000 βαθμούς Κελσίου.

Το πλάσμα (ιονισμένο αέριο) που προκύπτει αρχίζει να συμπεριφέρεται σαν μέταλλο και να ανακλά φως. Μετρώντας τις οπτικές ιδιότητες του πλάσματος, οι ερευνητές μπόρεσαν να υπολογίσουν την πίεση και την πυκνότητά του.

Αν και στο πείραμα η πίεση έφτασε μόλις το 1,8 εκατ. ατμόσφαιρες, οι επιστήμονες θεωρούν ότι τα αποτελέσματα είναι ενδεικτικά του τι συμβαίνει στον Δία. Ο γιγάντιος αέριος πλανήτης πρέπει να διαθέτει έναν πολύ μικρό συμπαγή πυρήνα, ή καθόλου στέρεο υλικό.

Οι περισσότεροι πλανητολόγοι πιστεύουν ότι ο Δίας και οι υπόλοιποι αέριοι γίγαντες προήλθαν από τη συσσώρευση υδρογόνου γύρω από βραχώδεις πυρήνες. Σύμφωνα όμως με μια ανταγωνιστική θεωρία, οι αέριοι γίγαντες δημιουργήθηκαν εξ ολοκλήρου από αέρια συστατικά.

Η τελευταία έρευνα έχει υποβληθεί για δημοσίευση στο Journal of Applied Physics.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ