天王星和海王星內核發現神秘物質

2016年09月15日 21:31     評論»

來源: 科技訊

中的氣體行星天王星和海王星,是處在系邊緣的冰冷的星球,而最新的研究發現,天王星和海王星的內核中包含著奇特的物質,在獨特的環境下形成了壹種人們從未見過的結晶。

天王星和海王星是完全由密集氣體雲構成的冰冷星球,但是最新研究表明,它們的內核包含著奇特物質。科學家在這些冰冷巨行星內核高壓環境中發現奇特的化合物,證實其內部是由奇特晶體構成。

這些化合物是較高不穩定物質原碳酸構成,由於原碳酸的原子結構類似於納粹黨十字記號,它也被稱爲??「希特勒酸??」。冰凍氣態巨行星中心存在著巨大壓力,其壓力是海平面壓力的400萬倍,在密集大氣層之下形成奇特的有機??「塑料物質??」。

莫斯科物理技術學院計算材料發現實驗室主管阿提姆-奧加諾維(Artem Oganov)說:??「像天王星和海王星這樣的體積較小的氣態巨行星,主要是由碳、氫和氧構成。我們發現在這些行星內核高壓條件下會形成意想不到的化合物,意味著這些行星內核可能主要包含壹些物殊物質。??」

這項最新研究報告發表在近期出版的《科學報告》雜誌上,他們通過計算預測高壓條件下形成的晶體結構和化合物。之前研究表明,在超級地球行星內部壓力條件下,未知鹽變體將比普通鹽具有更多的鈉和氯原子。同時,他們還發現在高壓條件下也會形成新的鎂、矽和鋁氧化物。然而,研究小組決定觀察當碳、氫和氧組成的有機分子處於該壓力條件下將發生怎樣的變化,它們是存在於天王星和海王星大氣層中的主要元素。

奧加諾維教授說:??「這是壹個非常重要的系統,因爲所有有機化合物??『依賴』碳、氫和氧這三種元素,到目前爲止我們並不清楚在極端壓力和溫度條件下會發生何種變化。此外,它們對於這些氣態巨行星的化學成分具有至關重要的意義。??」

海王星內核壓力達到地球大氣壓力的800萬倍,天王星內核壓力達到地球大氣壓力的790萬倍。奧加諾教授和研究小組發現93吉帕斯卡(大約地球大氣壓力930000倍),甲烷開始分解。

他們發現較重的碳氫化合物在400吉帕斯卡(大約地球大氣壓力400萬倍)壓力下,幾種新的物質開始形成,其中包括壹種獨特籠形包合物——能夠將其它化合物誘捕其中的氫和甲烷晶格形式。同時,他們發現碳酸變得具有熱力學穩定性,該物質正常需要強酸保持其合成性,僅存在於非常低溫度的真空環境中。它們可能在天王星和海王星岩石金屬內核周圍形成較厚的層狀結構。

它們形成於0.95吉帕斯卡,大約是地球大氣壓力1萬倍,被認爲類似於木衛二等冰冷內部壓力。奧加諾維教授說:?」之前認爲這些衛星的海洋直接接觸岩石內核,並在其中發生化學反應。我們的研究表明,衛星內核應當被結晶碳酸??『包裹』,這意味著內核與海洋之間的反應是不可能發生的。

關鍵詞: 天王星太陽系海王星

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