科學家使用X射線實驗室來研究模擬海洋行星

來源:中國海洋網   發布時間:2020-07-03 16:02:27 
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  在銀河系的數千億顆恒星中,存在著多得不計其數的系外行星,其中有一些是海洋行星。為了更好地理解這些行星世界,科學家們在實驗室中了模擬了一個海洋行星。

  由亞利桑那州立大學主導的一個研究小組在自己的實驗室中模擬了一個充滿水的行星。他們的研究成果發表在了美國《國家科學院學報》上。

  該研究小組使用了美國能源部阿爾貢國家實驗室的先進光子源實驗室。這也許看起來風馬牛不相及——使用X射線實驗室來研究行星,但卻奏效了。

  在實驗室中,研究人員再現了巨大海洋行星的極端特性。這些行星可能擁有巖石質的行星地幔,其上是大量的水,從而對它們施加強烈的壓力。這種極為巨大的壓力也會產生巨大的熱量。

  研究小組把硅石即二氧化硅樣本放置在一個名為“鉆石對頂砧”的裝置內的特種鉆石中間。然后他們給樣本施加極高的壓力,模擬巨大海洋行星的地幔所處狀態。之后他們再把這些樣本置于紅外線激光照射之下。

  論文聯合作者、阿爾貢國家實驗室X射線科學部的物理學家孟越(音)說:“我們可以把壓力提升到數百萬個大氣壓?!泵显绞荋PCAT技術的主要設計者之一,這項技術用于高壓、高溫實驗。她說:“先進光子源實驗室是世界上少數幾個可以進行這種尖端研究的地方之一。束線科學家、技術人員和工程師使這項研究成為可能?!?/p>

  盡管人們對巨大海洋行星的具體特性了解不多,但科學家可以估算它們的壓力。一旦樣本被提升到海洋行星的壓力,它們就接受激光器的照射,后者會把樣本加熱至這些行星完全淹沒在水中的地幔承受的溫度。取決于行星的年齡以及放射性衰變加熱量等因素,這些壓力會有相當程度的差異。因此,研究團隊計算了實驗采用的溫度范圍。

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查看原文:http://www.hellosea.net/News/11/2020-07-03/76769.html


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