天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

作者:小菜 更新时间:2024-08-06 点击数:
简介:海王星和天王星是太阳系中的气态巨行星,同时也是八大行星中距离太阳最遥远的两颗行星。

天文学家在过去长期的研究中发现,海王星和天王星上存在着超强高压,能轻易把碳原子压成钻石。

然而从目前对两颗行星的探测情况来看,它们含有的碳元素仅有1%左右。

如果以地球为参考对象的话,那么行星要形成钻石至少需要碳元素达到15%左右,很明显天王星和海

【菜科解读】

海王星和天王星是太阳系中的气态巨行星,同时也是八大行星中距离太阳最遥远的两颗行星。

天文学家在过去长期的研究中发现,海王星和天王星上存在着超强高压,能轻易把碳原子压成钻石。

然而从目前对两颗行星的探测情况来看,它们含有的碳元素仅有1%左右。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

如果以地球为参考对象的话,那么行星要形成钻石至少需要碳元素达到15%左右,很明显天王星和海王星都达不到,因此长期以来科学家们认为这两颗行星上并没有人们所期待的钻石堆积如山。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

然而根据美国《Science Alert》科学期刊6月29日的报道,美国斯坦福直线加速器中心的一支研究团队发布最新研究成果,该成果表示天王星和海王星内部可能在下钻石雨。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

钻石是如何形成的?

学过中学化学的朋友应该知道,钻石和金刚石在本质上都是结晶碳。

最早对钻石本质进行解密的是法国化学家拉瓦锡,他在1772年通过凸透镜加热钻石的方法,使其在氧气中成功燃烧,然后通过测验发现产物中存在二氧化碳,从那时候起钻石的本质就被揭开了。

即使如此,它依然凭借着其稀有性和坚硬性,成为了绝大多数人追求的物质。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

钻石的形成首先需要足够的碳元素,然后先在特定的温度、压力等环境条件下转化为石墨,石墨再继续在更高温、更高压的环境中结晶形成钻石。

经过科学家们的研究,理论上形成钻石的压力至少要达到4.5Gpa,这相当于在地下200公里的环境。

其次是温度至少要达到1100摄氏度,这种温度条件在工业上还是可以创造出来的。

为何两颗行星的碳元素不足,还能形成钻石?

对此该研究团队的等离子物理学家麦克·邓恩表示,虽然海王星和天王星上的碳元素不足,但是它们的碳氢化合物比较充足,可以利用分解碳氢化合物的方法来获得单一碳元素,碳元素在行星内部高温高压的环境下被压缩成钻石,并因为密度比周围的物质高而不断往下坠。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

该研究团队不仅在前人研究的基础上提出了全新的假设,而且对假设进行了实验证明。

研究人员利用斯坦福直线加速器实验室里的X射线激光对钻石的形成进行了精确的测量,得到的结论是两颗行星内部的碳确实能够直接转化为钻石。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

为什么要对海王星和天王星进行探究?

由于海王星和天王星距离地球十分遥远,因此能够探测这两颗行星的探测器并不多,目前就只有旅行者二号。

而且旅行者二号也不是专职对两颗行星进行探测,它只是在罗国的时候进行了短期的探测,然后就飞走了。

因此人类对这两颗行星的了解比对木星、土星的了解要少得多,这意味着这方面存在着等待人类去探索的广阔空间。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

更重要的是,根据美国宇航局的研究发现,类似天王星、海王星这样的冰巨星在太阳系外更为常见,它们在银河系里的常见度是类似木星的行星的十倍左右。

因此如果能够对海王星和天王星的内部有所了解,那么科学家们则可以在不让探测器飞出太阳系的情况下对系外行星有更深入的了解。

#p#分页标题#e#

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

什么想法诱导了新发现的产生?

起初科学家们对海王星和冥王星不抱太多希望,是因为这两颗行星上的碳元素实在是太少了。

但后来他们通过研究发现,它们的核心可能存在着水、甲烷和氨等物质,这为该研究小组的想法提供了基础条件。

而且已经有实验证明,在一定的压力和温度下,甲烷可以作为原料转化为钻石。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

之后德国物理学家克劳斯使用X射线衍射证明了甲烷确实能够转化成钻石,因此该研究团队获得了启发,决定将该研究继续深入下去。

团队中的研究人员克劳斯表示,X射线衍射实验为他们新实验模型的搭建提供了一些重要参数,这也是后续研究能够顺利进行的重要基础。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

研究团队如何进行模拟气态行星内部的钻石形成过程?

实验开始后,实验人员利用光学激光脉冲照射聚苯乙烯,使其产生强劲的冲击波,冲击波打在材料上让材料立马升温到4727摄氏度,同时将大大提高了环境压力。

研究人员克劳斯表示,实验中所产生的气压相当于将250头非洲象放在大拇指指甲盖上,其气压之高难以想象

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

之前的实验普遍使用X射线衍射来探测材料的内部结构,但这种方法一般只对类似甲烷这种呈现晶体结构的物质有用,对非晶体结构的物质则很难呈现出完整的图片。

研究人员为了解决该问题,采用了另一种方法来观测聚苯乙烯电子的散射情况,实验最终呈现出了较好的观察结果。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

该研究结果的意义重大,还可延伸到对木星和土星的研究

以上模拟实验证明,海王星和天王星的内部确实可能存在着下钻石雨的情况,这是首次有理论证明即使行星的碳元素不足,也有可能形成钻石,扩展了科学家们思考行星问题的思路。

同时也扩展了科学家对这两颗行星的认知,在得到一些真实的探索和研究数据之前,一切皆有可能。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

此外,克劳斯还表示在实验室里模拟出的行星内部的极端环境条件,同样可用于研究木星和土星的内部情况。

这两颗气态行星的大气中也存在大量的氢气和氦气,但大气层下的世界则还是一片未知的世界。

或许未来可以通过该发现的研究方法来探索木星和土星的内部情况,甚至是形成过程和演化历史。

宇宙中的钻石星球,距离地球约50公里

钻石在地球上属于稀有度极高的物质,原钻经过人工打磨后价格居高不下,目前市面上钻石的价格至少在一克拉上万块。

而且钻石越大,每克拉的价格就越高,因此往往会出现一些十克拉不到的钻石价格就去到了上百万。

正因为钻石在地球上的价格很高,因此不少网友打起了其他星球的主意。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

如果能够在宇宙中发现更多的钻石星球,等到人类航天技术发展到足够高的水平时,便可以对它们进行开采了。

这样的想法还真不是白日梦,至少科学家们已经在宇宙中发现了货真价值的钻石星球。

这颗编号为 BPM37093的星球是美国天文学家在2010年发现的,经过研究其核心由超高密度的结晶碳组成,也就是我们所说的钻石。

#p#分页标题#e#

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

根据天文学家的观测和研究数据显示,BPM37093是一颗白矮星,经推测它应该是一颗比太阳稍微大一些的恒星结束生命之后形成的,算是宇宙中较为稀有的类型。

它距离地球大约50光年,这个距离虽然距离地球并不近,但是相比起那些动不动就距离上千光年的类地行星来说,BPM37093还是在人类未来的探索蓝图内。

参考资料:

Science Alert 6月29日 《海王星下了钻石,现在我们终于可以知道》

未解之谜:宇宙中最危险的星球?宇宙中最危险的星球有哪些

1、宇宙中的星球,最恐怖的是什么?2、为什么说金星是太阳系中最可怕的行星?3、宇宙中最吓人的星球4、宇宙中恐怖的星球是什么星球5、在未知的宇宙中,有哪些非常恐怖的星球?宇宙中的星球,最恐怖的是什么?1、宇宙中最恐怖的星球海卫星,海王星最大的卫星之一,海卫一,是全太阳系中最寒冷的星球,低温达华氏-460度,这种低温甚至会让原子停止运动。

2、宇宙中十大最恐怖星球 钻石行星 一颗填满钻石行星可能听起来相当奢华,但是要知道科学家认为富碳恒星系统是极其不利于生命的存在,因为氧无法参与水分子的形成。

3、第二个最恐怖天体应该是黑洞, 黑洞是由八倍以上太阳大的恒星,其内部的核聚变完成后,才能产生巨大的引力,依靠巨大的引力,把它周围的小行星、彗星、星云,甚至行星恒星都收入囊中,来壮大自己。

4、下面就和大家一起聊聊在宇宙中有哪些不适宜人类移居的恐怖星球。

5、这次咱们说说宇宙中最恐怖的星球。

科学家发现一颗叫做TrES-2b的系外行星,它距离太阳系750光年,这颗星球拥有恐怖的根源,就是黑暗。

北落师门b,是颗僵尸行星。

为什么说金星是太阳系中最可怕的行星?1、金星最危险。

金星环境非常恶劣。

金星是八大行星中离太阳最近的行星。

它的表面温度非常高,是八大行星中最高的。

当天气最热的时候,温度会更快达到500度,这500度会持续很长时间,因为金星自转非常慢。

2、更令人气愤的是,金星是太阳系八大行星中唯一逆转的行星,也就是说,在金星上,太阳是从西边升起,从东方落下。

3、应该是金星。

金星是一颗类地行星,因为其质量与地球类似,体积是地球的88%,质量为地球的82%,有时也被人们叫做地球的姐妹星。

金星也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。

但金星的表面环境极其恶劣。

4、其次就是金星的自转和公转也是一大谜团,我们常说太阳从东方升起西方落下,这个规律在太阳系其它六大行星中都适用,可唯独金星是反的,在金星上太阳是从西方升起,东方降落。

5、木卫一:你会被熔融海和辐射蒸发掉。

木卫一是木星最大的卫星,也是整个太阳系中最活耀的火山群,整颗星球都被不断射出岩浆的熔融覆盖,最高可以喷至200里的高空。

木卫二:你会被盐水活活冻死。

6、金星:金星虽然离太阳稍远,但由于它有以CO2。

为主要成分的浓密大气层,温室效应使它的表面温度高达470℃,大气压力是地球的90倍。

宇宙中最吓人的星球1、木星:你会被压力压爆,外加被暴风电死。

宇宙中最恐怖的星球木星,如果你决定去木星旅游,你会立马被全太阳系最巨大的压力压到内爆,外加被大气层里的数百个风暴给电死。

海王星:你会到处飞的被碎冰打死。

2、最可怕的星球1 第一个、GLIESE-581c行星,这颗行星和地球高度相似,科学家们认为它的存在可能会让人类的文明面临挑战。

3、宇宙中十大最恐怖星球 钻石行星 一颗填满钻石行星可能听起来相当奢华,但是要知道科学家认为富碳恒星系统是极其不利于生命的存在,因为氧无法参与水分子的形成。

4、TrEs-2b 行星 科学家发现一颗叫做TrES-2b的系外行星,它被称为迄今观测到的最黑暗行星,其表面一片漆黑,几乎不反射任何光线,甚至比煤炭还要黑。

这颗行星的表面被恒星烘烤着,温度可达到980摄氏度。

宇宙中恐怖的星球是什么星球木星:你会被压力压爆,外加被暴风电死。

宇宙中最恐怖的星球木星,如果你决定去木星旅游,你会立马被全太阳系最巨大的压力压到内爆,外加被大气层里的数百个风暴给电死。

十大恐怖行星分别是:钻石行星、CoRoT-2a行星、僵尸行星、系外行星TrES-2b、地狱行星、Keplerb、55巨蟹座ê、HD209458b、Gpese 1214b、HD189733b。

钻石行星 钻石行星看上去表面散布钻石,实际上为岩石行星。

开普勒-78b 开普勒-78b是一个与地球极为相似的星球,在最早发现的时候,还有科学家觉得这极有可能是第二颗地球,可是再后来的观测中才发现开普勒-78b简直是宇宙中最恐怖的星球了。

黑洞,中子星或白矮星。

黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。

黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。

宇宙最恐怖的星球1 太阳:你会被一棵巨大火球燃烧殆尽。

虽然太阳是我们能够生活在地球的关键,但它也是太空中的一个巨型核爆,能够毁灭所有物种。

太阳温度达华氏1万度 约摄氏5537度,重量相当于33万个地球。

#p#分页标题#e#宇宙中最恐怖的星球 宇宙中最恐怖的星球外星人都敬三分就是金星,金星是太阳系中的一颗古怪的行星,虽然金星与地球有许多相似之处,但这两颗星球却走向了不同的演化方向。

在未知的宇宙中,有哪些非常恐怖的星球?1、十大恐怖行星分别是:钻石行星、CoRoT-2a行星、僵尸行星、系外行星TrES-2b、地狱行星、Keplerb、55巨蟹座ê、HD209458b、Gpese 1214b、HD189733b。

钻石行星 钻石行星看上去表面散布钻石,实际上为岩石行星。

2、宇宙中十大最恐怖星球 钻石行星 一颗填满钻石行星可能听起来相当奢华,但是要知道科学家认为富碳恒星系统是极其不利于生命的存在,因为氧无法参与水分子的形成。

3、宇宙中太阳、木卫木卫土卫木星等等,都是比较恐怖,可以释放巨大的能量。

详细内容 01 太阳:你会被一棵巨大火球燃烧殆尽。

太阳是我们能够生活在地球的关键,但它也是太空中的一个巨型核爆,能够毁灭所有物种。

4、宇宙中恐怖的星球是什么星球1 太阳:你会被一棵巨大火球燃烧殆尽。

虽然太阳是我们能够生活在地球的关键,但它也是太空中的一个巨型核爆,能够毁灭所有物种。

太阳温度达华氏1万度 约摄氏5537度,重量相当于33万个地球。

未解之谜:光速?单位?光速?单位光速是时间单位还是速度单位

1、光速是什么单位2、光速的单位是什么?光速的单位符号是什么?3、光速是多少m/s4、光速是什么单位啊,光年又是什么单位光速是什么单位光速是指光在真空中的传播速度,所以光速是一个速度单位,既不是时间也不是距离,大约能达到每秒30万千米,是人类已知的最快速度,最早的一次光速测算,是17世纪伽利略在距离较远的山头,通过灯光尝试测算出的。

单位就是速度单位,在国际单位制中为:米/秒 m/s 真空中光速通常用c表示。

光速的单位可以是速度的单位。

如每秒米、每秒千米等。

光年是距离单位。

是指光一年内达到的距离。

这个距离实在是太大。

c是光速,λ是波长,f是频率。

f=1/T,T是周期。

确切的说,是 波速=波长*频率,至于在不同的介质中,由于折射率n不同,波速v=c/n。

光速不是一个度量,而是一个定义。

它的计算值是(299792500100)米/秒。

米是国际单位制的基本单位,自1983年10月21日起,它被定义为光在1/299792458秒内传播的距离。

光速的单位是什么?光速的单位符号是什么?光速一般以m/s为单位,符号是c,但有时候以km/s,为单位。

单位就是速度单位,在国际单位制中为:米/秒 m/s 真空中光速通常用c表示。

光速为0.2c。

符号c是光速单位,光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,是真空中的光速是一个物理常数,等于299,792,458m/s,(一般取300000km/s),乘以0.2则是速度0.2c。

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。

真空中的光速是所发现的自然界物体运动的最大速度。

它与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源,光速始终保持不变。

λ.f就是 波长x频率 波长单位是米(m) 频率单位是 赫兹(Hz)Hz =1/s(秒的倒数) 所以c的单位是m/s λ=c/f 代表的是真空中传播时(空气中)光波的波长。

V是介质中的传播速度,可以是光速,也可以是声速。

您好。

光速每秒是30000000米。

是最快的速度。

光传播一年的距离就是光年,最长的长度单位。

光速是多少m/s1、光速是299792458m/s。

光速(Lightspeed),是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。

真空中的光速是所发现的自然界物体运动的最大速度,真空中的光速等于299792458米/秒。

2、光速是 c0=299792458m/s,或者c0=29979458km/s (一般取300000km/s)。

真空中的光速等于299,792,458米/秒(1,079,252,8488千米/小时)。

这个速度并不是一个测量值,而是一个定义。

3、光速 c=29979458千米/秒 km/s,光速是299792458米/秒,或者670,616,62384英里/小时,约为1英尺/纳秒。

光速计算值:c0=29979458km/s(一般取300000km/s)。

光速是什么单位啊,光年又是什么单位光年是指光在一年中传播的距离,1,光速时光的传播速度,光年是光一年的行程,就是一年跑的路程。

而每日相等于86400秒)在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,一光子所行走的距离。

因为真空中的光速是每秒299,792,458米(准确值),所以一光年等于9,454,254,955,488,000米,或5,786,101,150,000英里。

光年指的是光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离,是长度单位,单位是米,光速为299 7946千米/秒,一光年约等于94605亿千米,或63238天文单位。

加入收藏
               

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

点击下载文档

格式为doc格式

  • 账号登录
社交账号登录