إغلاق القائمة
الكواكب الجليدية العملاقة تعرف فوق منها هذه اللّحظة

الكواكب الجليدية العملاقة تعرف فوق منها هذه اللّحظة



    الكواكب الجليدية العملاقة تعرف فوق منها هذه اللّحظة
    في مملكة الثلج البعيدة والمظلمة والمبهمة في نظامنا الشمسي ، يبقى كواكب جليدية عملاقة جذابة تدور بخصوص شمسنا في جمال سرية. أورانوس ونبتون هما الكواكب الأبعد لعائلة نجمنا ، وقد نجح هذان العالمان الجميلان الكبيران في حماية وحفظ أسرارهما جيدًا ، حيث نجحا في إخفاءهما عن أنظار الفلكيين المتطفلين الذين يحاولون أعلن أسرارهم العديدة. لقد كان يتصور منذ مدة طويلة أن التصميمات الداخلية الخفية لهذين الكواكب متطابقة ، وأن كلاهما يتضمن على نوى ذات بأس مدفونة أسفل غطاء غزير محاط من الطين يتكون من جليد متنوع. ومع ذاك ، قد يحمل ذاك الثنائي العظيم الحجم في قلوبهم المتعبة سرًا ساطعًا. في آب 2017 ، أفصح علماء الفلك أنهم في مسعى قاموا بتصميمها لنسخ الأحوال الغريبة المدفونة في عمق الثنائي للكواكب العملاقة الجليدية ،

    الضغط المرتفع بشكل كبير بإحكام وبلا رحمة يعصر الهيدروجين والكربون المتواجد ضِمن الأنحاء الداخلية في هذين العالمين البعيدين. يمكن لذلك الكبس الشديد أن يخلق ألماسًا قويًا ينجرف ببطء ، إلى أعظم وأكبر من ذاك ، في قلوب هذين العالمين الغريب والسري.

    دائما ما افترض وجود ذاك المطر الفوار لتكوين أكثر من  خمسة آلاف جاهزية أسفل سطح أورانوس ونبتون. يُعتقد أن سقوط الأمطار الزاخر ذلك نتيجة لتركيبات الهيدروجين والكربون ليس إلا التي تتم على نحو متواصل. في ظرف القلوب العصيبة لهذين الكوكبين العملاقين ، يوميء إصطلاح "الجليد" إلى جزيئات الهيدروجين المتعلقة بعناصر أخف ، مثل الكربون والأكسجين و / أو النيتروجين.

    عمالقة الجليد

    المساحة الخارجية لنظامنا الشمسي هي معقل الرباعية المهيبة من الكواكب الغازية العملاقة. يُصنَّف الكواكب الأول ، كوكب المشتري وزحل ، على أنهما عملاقان للغاز ، وهما مختلفان عن الثنائي الأصغر حجماً إلى حاجز ما - إلا أن مع ذاك الضخم الحجم - لعمالقة الجليد . الضخم الحجم المدى ، كوكب المشتري ، هو أضخم كوكب لنظامنا الشمسي ، وهو أضخم من جميع الكواكب الثمانية الأساسية في نظامنا الشمسي مجتمعة. زحل أقل من كوكب المشتري ، بصرف النظر عن أنه ثاني أضخم كوكب لعائلة شمسنا. جميع من كوكب المشتري وزحل تملك مدارات التي تحملهم أكثر قربا إلى الشمس من الثنائي من عمالقة الجليد.

    أورانوس ونبتون أدنى من كوكب المشتري وزحل ، وكلاهما يحوز نوى ذات بأس أضخم من عظيم الحجم الغاز . يتضمن ذاك الثنائي البعيد من عمالقة الجليد أيضًا على أظرف غازية أرق من الأظرف الغازية العملاقة ، بصرف النظر عن أن بطانيات الغاز المختصة بهم ما تزال غليظة وثقيلة. الأهالي الأربعة المهيبون من الأطراف الحدودية الخارجية لعائلة شمسنا محاطون أيضًا بمعظم الأقمار في نظامنا الشمسي. في تناقض صارخ ، فإن المجموعة الرباعية الصخرية الأصغر بشكل أكثر من الكواكب التي تسكن في مملكة نجمنا الداخلية تكاد تكون شاغرة من الأقمار. يقال أن كوكب عطارد الضئيل ، وهو أقل كوكب أساسي ، إضافة إلى أنه الأكثر قربا إلى شمسنا ، ليس بدون قمر. وبالمثل ، فإن كرة الجحيم التي لا مثيلة لها بمعدل الأرض ، أي كوكب الزهرة ، هي بدون قمر. المريخ واثنين من أقمار ضئيلة تشوه ،فوبوس و ديموس، التي هي رائعة الأجسام الضئيلة على شكل البطاطس، أن هم لاجئون الجائز من بيت حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري. يتخيل الكمية الوفيرة من علماء الفلك أن القمرين المريخيين انطلقا من الجاذبية الأرضية على يد الكوكب الأحمر حالَما كان نظامنا الشمسي الذي يصل عمره 4.56 مليار عامًا شاب صغير في مقتبل العمرًا. من ضمن جميع أهالي الكواكب الأربعة للمساحة الداخلية الدافئة والمضاءة جيدًا لنظامنا الشمسي ، تحوز الأرض ليس إلا قمرًا هائلًا.

    يكاد يكون من المؤكد أن أورانوس ونبتون لم يولدوا حيث هم هذه اللحظة ، 19 و ثلاثين وحدة فلكية (AU) من شمسنا ، على التكرار. شخص AU هي المسافة المتوسطة بين الأرض والشمس، وهي متمثل في 93000000 جاهزية. كانت العمليات التكميلية التي أوجدت عملاقين جليديين في نظامنا الشمسي الضئيل بطيئة نسبيًا عن شمسنا ، حيث يعيش أورانوس ونيبتون جاريًا. كان قرص التكدس الكواكب الأولي البدائي المصنوع من الغاز والغبار والجليد رقيقًا جدًا في تلك المساحة الخارجية بحيث لا يتيح لكواكب غازية بذلك الكمية الضخم أن تولد بالسرعة ذاتها في الأنحاء الأكثر دفئًا والأكثر غزارة من القرص أكثر قربا إلى شمسنا.

    على أرض الواقع ، واجه علماء الفلك صعوبة في العثور على توضيح لكيفية نمو أورانوس ونبتون ليصبحا عملاقين مهيبين إذا كانا قد ولدا في مكانهما اليوم. كان ينبغي أن يتبدد قرص التكدس الكواكب الأولي قبل أن تتشكل عوالم من ذاك الكمية في تلك المساحة الخارجية لنظامنا الشمسي. لذلك الدافع ، يقترح الكمية الوفيرة من علماء الفلك أن نوى أورانوس ونبتون وُلدوا بجانب نجمنا ، لكنهم هاجروا لاحقًا إلى مواقعهم الجارية النائية.

    نظامنا الشمسي البدائي لم يكن سلميًا. عوضاً عن ذاك ، كان "معرض إطلاق الرصاص الكوني" حيث تتعرض الأمور الكبيرة والصغيرة ، الصخرية والجليدية ، دائما إلى بعضها القلة من ، مسببة التلفيات. ومع ذاك ، غالبًا ما تندمج تلك الأجسام القديمة معًا لدى تصادمها ، عوضاً عن توزيع بعضها القلة من إلى شظايا. حالَما حدثت عمليات الدمج تلك ، تشكلت أجساد أضخم وأضخم قدرًا - نمت من معدل الحصى ، إلى قدر الصخرة ، إلى قدر المنطقة الجبلية ، إلى قدر القمر ، إلى كمية الكوكب. من حين لآخر تصطدم عوالم بمعدل الكرة الأرضية ببعضها القلة من. رقصات الجاذبية المهلكة والقاتلة بين الكواكب المهاجرة قذفت عدد محدود من الكواكب في أنحاء أخرى من نظامنا الشمسي ، أو حتى خارج مجموعتنا الشمسية تمامًا. لذا المبرر ، فمن المحتمل على الإطلاق أن نوى جميع من عمالقة الجليدنشأت حيث كوكب المشتري وزحل اليوم ، ثم هاجرت أكثر وأكثر إلى الخارج حتى ذهبوا في الخاتمة إلى مدارات أكثر في أعقاب نتيجة لـ الفالس الجاذبية مع الهيئات الأخرى.

    أورانوس هو الكوكب الـ7 من نجمنا ، ويمتلك ثالث أضخم 1/2 دولة قطر كوكبي ورابع أضخم كتلة كوكبية في أسرة شمسنا. إنه مماثل في تكوينه لنبتون ، ولكل من الكواكب العملاقة تركيبة كيميائية مغايرة عن كوكب المشتري وزحل.

    ومع ذاك ، فإن الغلاف الجوي لأورانوس يشترك في عدد محدود من قمته التماثل مع أجواء كوكب المشتري وزحل ، لكنه يتضمن على زيادة من "الجليد" مثل الأمونيا والميثان والماء ، بقرب أحجام عددها قليل من الهيدروكربونات الأخرى. مثلما أنه أبرد كوكب أساسي في نظامنا الشمسي ، حيث يصل الحد الأقل المقبول لدرجة السخونة -371 درجة فهرنهايت. تمتاز أورانوس أيضًا ببنية سحابية معقدة ذات طبقات من المياه يُعتقد أنها تشكل أدنى الجر وتُلوث الطبقة العليا من الجذب بالميثان. يُعتقد أن الجزء الداخلي السري لأورانوس يتألف في المقام الأكبر من الجليد والصخور.

    مثل الكواكب الثلاثة العملاقة الأخرى في الأنحاء الخارجية لنظامنا الشمسي ، يربط أورانوس نسقًا من الخواتم والغلاف المغنطيسي والكثير من الأقمار. لديه نسق اليورانيوم تكوين متميز من صنفه بين كواكب الأخوة. ولذا لأن محور الدوران مائل على نحو جانبي ، تقريبًا في مدار مداره بخصوص شمسنا. لذا المبرر ، تقع أقطابها التي بالشمال والجنوبية حيث يبقى بها أغلب الكواكب الأخرى على خط الاستواء .

    في سنة 1986 ، أظهرت الصور التي تم الحصول فوقها من فوياجر 2 أن أورانوس هو كوكب لا نظير له في الضوء المشهود ، دون عصابات مثيرة من الغيوم الملونة أو العواصف الدوارة المتعلقة بالكواكب العملاقة الثلاثة الأخرى. ومع هذا ، أعلنت الملاحظات من الأرض لاحقا عن المتغيرات الموسمية وتزايد نشاط الأحوال الجوية مع اقتراب أورانوس من الاعتدال في سنة 2007. قد تصل  سرعة الهواء في ذاك العالم الأزرق المخضر إلى 560 جاهزيةًا في الساعة.

    الآخر الجليد العملاقة، نبتون، هو يدري الكوكب الأساسي الـ8 وأبعد من نجم عندنا. مثلما أنه أقل مجموعة رباعية من الكواكب الغازية العملاقة التي تقطن الأطراف الحدودية الخارجية لنظامنا الشمسي ، الأمر الذي يجعله رابع أضخم كوكب في أسرة شمسنا. جميع العوالم القوية الأربعة في نطاق الأنحاء الداخلية الدافئة والمضاءة جيدًا لنجمنا أقل بشكل أكثر من العوالم الأربعة العملاقة. نبتون هو أيضًا الأكثر غزارة بين العمالقة الغازية ، ويصل كتلة الأرض 17 تضاؤلًا - الأمر الذي يجعلها أضخم بشكل بسيطً من يورانوس شبه التوأم ، والذي يصل نحو 15 تضاؤل كتلة الأرض ، وأضخم طفيفاً من نبتون.

    نبتون يدور بشأن شمسنا مرة واحدة كل 164.8 عامًا في معتدل ​​مسافة ثلاثين.1 التحالف الأفريقي. مثل كوكب المشتري وزحل ، يتألف طقس نبتون على الأغلب من الهيدروجين والهيليوم ، بجانب أحجام عددها قليل من الهيدروكربونات وربما النيتروجين. ومع ذاك ، فإنه يتضمن على نسبة أعلى من "الجليدية". يتكون الجزء الداخلي المخفي من نبتون ، مثل سطح أورانوس ، على نحو ضروري من الجليد والصخور. الأحجام الضئيلة من الميثان في الأنحاء النائية من نبتون هي الحجة خلف تدرج اللون الأزرق الداكن الجميل.

    قد تتضمن العائلات الكوكبية للنجوم البعيدة خلف شمسنا أيضًا على ذات الفرح والسعادة المتلألئ مثل أورانوس ونبتون. مثال على ذلك ، كوكب كوكب خارج مجموعة النظام الشمي 55 Cancri e ، الذي اكتشف في مدار بشأن نجم قريب يقيم في مجرة ​​مسار التبانة ، غامق جدا . ذاك لأنه غني بالعنصر الكربوني. يحدث Super-Earth البعيد في مدار بشأن نجم يشبه الشمس ، يطلق أعلاه 55 Cancri ، والذي يحدث على في أعقاب نحو أربعين سنة ضوئية من كوكبنا في كوكبة الورم الخبيث. A سوبر الأرض هو نمط من كوكب خارج المجموعة الشمسيةهذا لا يشبه أي من الكواكب في نظامنا الشمسي. تلك الكواكب الغريبة أدنى من المجموعة الرباعية للكواكب الغازية العملاقة في أسرة شمسنا ، إلا أنها أكثر ضخامة من الأرض ، ومن الممكن أن تتشكل من الأحجار أو الغاز أو كليهما!

    ذلك الغلام الكوكبي "غريب الأطوار" لشمس غريبة هو فرد من خماسي الكواكب التي تدور بشأن نجمها ، وتضرب نحو 55 كانكري بشكل سريع لا تصدق تقريبًا - تدور حولها إبان 18 ساعة ليس إلا. لا يتشابه ذلك اختلافًا هائلًا عن سنة الأرض التي تصل 365 يومًا. 55 Cancri e شديدة السخونة - مشوي لدى درجة سخونة 3900 درجة فهرنهايت. في تشرين الأول 2012 ، أعرب فرقة رياضية من علماء الفلك أن ثلث ذلك العالم الغني بالكربون الغريب من الممكن أن يتشكل من الماس.

    يوميء اكتشاف ذاك الكوكب الخارق الغني بالكربون على أن الكواكب الصخرية البعيدة التي تدور بخصوص النجوم خارج شمسنا لم يعتبر من الجائز افتراض أنها تحوز أجواء أو تصميمات داخلية أو مركبات كيميائية أو بيولوجيات مطابقة لهذه المتواجدة على أرضنا. في الحقيقة ، 55 قد لا يكون عند " كانكري" أي ماء تماما. على أرض الواقع ، يتألف ذلك "غريب الأطوار" الغريب من الكربون - في شكل الماس والجرافيت. قد يبقى الحديد والسيليكون وربما السيليكات أيضًا في ذلك العالم البعيد. وقد اقترح قليل من علماء الكواكب أن ما ليس أقل من ثلث 55 Cancri ه ' ق كتلة - وهو الذي يعادل هذا من ثلاث الأرض - يمكن أن تشكل مصنوعة من الماس.

    هارد رينز إيه ستعمل فال

    نهض فرقة رياضية من العلماء بمحاكاة المناخ التي يُعتقد أنها حاضرة في عمق عمالقة الجليد ، Uranus و Neptune ، عن طريق خلق موجات صدمية في البلاستيك باستعمال ليزر بصري مكثف في وسيلة Matter in Extremeشروط (MEC) في مجرب SLAC National Accelerator Laboratory x أشعة الليزر الشاغرة من الإلكترون ، منبع ضوء Linac Coherent (LCLS) . SLAC هي إحدى 10 مختبرات تابعة لوزارة الطاقة بوزارة الطاقة الأمريكية . تقع في مينلو بارت ، كاليفورنيا ، وتديرها جامعة ستانفورد.

    طوال المحاولة ، إستطاع العلماء من ملاحظة أن كل ذرة كربون تقريبًا من البلاستيك الأصلي تم التقاطها في هياكل ألماس ضئيلة يبلغ عرضها إلى قليل من نانومتر. يتكهن مؤلفو التعليم بالمدرسة أن الماس في أورانوس ونبتون سيصبح أضخم وأضخم - وربما ينمو ليكون ملايين القيراط في الوزن. يقترح الباحثون أيضًا أنه على نطاق آلاف الأعوام ، ستغرق الماس ببطء عبر طبقات الجليد من عمالقة الجليد وتركيب أنفسهم في طبقة كثيفة تحيط بالنواة.

    "في الماضي، يمكن للباحثين لكن نفترض أن الماس قد شكلت. حالَما شاهدت نتائج تلك المحاولة أجدد، كان واحدا من أسمى لحظات مسيرتي العلمية"، وعلق الطبيب دومينيك كراوس في 22 آب 2017 لورانس ليفرمور الوطني كلام صحفي للمختبر (LLNL). الطبيب كراوس ، قائمًا في معهد هلمهولتس زينتروم درسدن روسيندورف (دولة جمهورية ألمانيا الاتحادية) هو المؤلف الأساسي للنشر الذي يصف المحاولة. وُلدت فكرة المحاولة في مديرية العلوم في الفوتونولاين (LIF) وعلوم الفوتون في LLNL ، حيث تمركز الطبيب كراوس في جامعة كاليفورنيا في بيركلي في أعقاب الدكتوراه.

    إن تنقيح الاستيعاب العلمي لمتى وكيف تنفصل مجموعات الكربون والهيدروجين في وجود تلك الأحوال القاسية هو كلف هام أيضًا في محاولات الاندماج بالقصور الذاتي (ICF) .

    "من الهام التخفيف من تقلبات غزارة الكتلة كتقاسم لفصل الأشكال لأنها يمكن أن تشكل بذورًا لعدم الثبات الهيدروديناميكي. في انفجارات ICF الجارية ، تدفع الصدمة الأولى البلاستيك في ضغوط أعلى إلى درجات سخونة أعلى بشكل أكثر مضاهاة بفعل LCLS الجاري ، إلى أوضاع حيث "نحن على ثقة من أن فصل الأشكال لا ينتج ذلك" ، ذكر الطبيب تيلو دوبنر في 22 آب 2017 LLNL Press Release. الطبيب دويبر ، مؤلف مشترِك على الورق ، هو الرصاص التجريبي لمؤسسة LLNL في عمليات الانهيار باستعمال ICF باستعمال وسيلة إزاحة (CH) بلاستيكية.

    مثلما أظهرت محاولات الانضغاط الساكن في موعد باكر تلميحات رواية من الكربون المركب من الجرافيت أو الماس في ضغوط أصغر من هذه التي تم إنشاؤها في تلك المسعى - إلا أن مع المواد الأخرى التي أدخلت التي غيرت التفاعلات. سمح بـ الجمع بين الليزر البصري عالي الطاقة في MEC ونبضات الأشعة السينية الرائعة من LCLS للعلماء لأول مرة قياس على الفور لفصل الأشكال بمقاييس زمنية فائقة السرعة وخالية من المواد الفعالة التي تتضمن على العينة.

    النتائج الواجهة في تلك المسعى هي أول اكتشاف لا لبس فيه لتأسيس الماس عالي الكبس من الخلائط. تتفق تلك النتائج مع التنبؤات النظرية بشأن الأوضاع التي من الممكن أن يتشكل فيها مثل ذلك الهطول ، مثلما ستزود العلماء بمعلومات أجدر يستطيعون استعمالها لوصف وفرز عوالم أخرى. يدبر العلماء لاستعمال نفس الطرق لاكتشاف العمليات الأخرى التي تتم بعمق في نطاق الأجزاء الداخلية السرية للكواكب.

    فضلا على ذلك الأفكار العلمية التي يقدمونها لعلماء الكواكب ، يمكن استعمال الماسات النانوية المصنوعة على الأرض لأهداف تجارية - والتي تتضمن المعدات العلمية والطب والإلكترونيات. حاضرًا ، ينهي صناعة الألماس النانوي تجاريًا من المتفجرات: قد يتيح إصدار الليزر أسلوب وكيفية أكثر نظافة ويسهل التحكم فيها
    jjjj
    @مرسلة بواسطة
    كاتب ومحرر اخبار اعمل في موقع فضاء وكواكب .

    مقالات متعلقة

    إرسال تعليق