Жидкие алмазы во вселенной

28.10.2012 19:46

В национальной лаборатории Сандия, расположенной в США были проведены исследования, которые касаются разных состояний алмазов, которые проявляются в самых разных условиях. Физики установили, что определенные условия способствуют тому, что появляются жидкие алмазы, со свойствами, напоминающими обычную воду.

Это состояние – нечто среднее между расплавленной и кристаллической формой. Это  новое состояние позволит не только узнать о свойствах алмазов, но и позволит открывать  неизведанные планеты. Алмазы, это химическое соединение, которое можно считать привычным для Земли. Но чтобы расплавить алмаз, потребуется нечто большее, чем просто высокая температура. Для того, чтобы добиться этого необычного состояния, необходимо добавить и давление, которое будет расценено как экстремально высокое.

А высокое давление, как известно, оказывает большое воздействие на сам процесс нагрева, мешая его регулировать так. Как это нужно для конкретной реакции. Ученые один раз смогли добиться расплавления алмаза, но в ходе этого эксперимента им не удалось произвести необходимые измерения и производить контроль температуры. А это может означать только одно – весь опыт у этой группы получился случайно, поэтому нельзя говорить о его научной ценности.  Как известно, алмазы, это вещество с сверх прочность, что делает процедуру их плавления достаточно сложной и непредсказуемой задачей.

Так при повышении температуры алмазы не желают расставаться со своей структурой, превращаясь в другое кристаллическое соединение - графит. И только уже это соединение при определенных условиях можно превратить в ту жидкость, о которой мы говорили выше. Ученым необходимо сохранять баланс, доводя алмаз до того, состояния, когда он только начал превращаться в графит и удерживать его в этой форме. Уран и Нептун, это две планеты, на которых сложные лабораторные опыты, проводимые учеными в современных условиях, протекают сами при участии огромных температур и высочайшего давления.

Чтобы воспроизвести все необходимые условия, Эггерт и его сотрудники использовали настоящий алмаз, который имеет размер в 10 карат с толщиной в половину миллиметра. Этот алмаз был помещен в специализированную лазерную установку, которая способна к созданию огромного давления. Как оказалось, в условиях давления, которое превышает земной показатель (на уровне моря) в 40 миллионов раз, алмаз превращается в жидкость. После этого ученые провели обратную процедуру и уменьшили температуру и давление в установке.  После того, как давление снизилось до уровня, который в  11 миллионов раз превышает земные показатели,  температура составила около 5 тысяч градусов по Кельвину,  в жидкости, которой стал алмаз, начали образовываться осколки твердого вещества. Как оказалось, дальнейшее образование алмазных осколков возможно при постоянной температуре и понижающемся давлении.

Самое интересное состояло в том, что крошки алмазов не стремились объединиться друг с другом в этой жидкости, они свободно плавали, напоминая покрытое Людами море. У большинства материалов в жидком виде плотность меньше, чем в жидком виде, а исключение составляет вода. Плотность льда меньше, чем плотность воды, теперь же оказалось, что алмазы имеют те же свойства, что и H2O.





Сюжеты по теме

До недавнего времени ученые мало что знали о процессах и условиях, при которых были сформированы самые известные алмазы, такие как Кохинур, Куллинан, великая "Звезда Африки", "Обещание Лесото", обладающие уникальными физическими свойствами. Дело дошло до того, что исследователи даже выдвинули гипотезу о том, что такие минералы являются особыми камнями, отличными от обычных алмазов.
28.12.2016 00:00