Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "1613"
2022-02-02 На сайте американской Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory - LLNL) опубликована заметка "Ironing out the interiors of exoplanets" - "Исследование внутренностей экзопланет".
Открытие более 4500 планет за пределами Солнечной системы создало потребность в моделировании их внутренней структуры и динамики. Ученые LLNL использовали лазеры в National Ignition Facility (NIF - Национальном центре зажигания) для экспериментального определения кривой плавления при высоком давлении и структурных свойств чистого железа до 1000 ГПа (почти 10 000 000 атмосфер), что в три раза превышает давление внутренней среды Земли. ядра и почти в четыре раза большее давление, чем в любых предыдущих экспериментах. Исследование опубликовано в журнале Science. Команда провела серию экспериментов, имитирующих условия, наблюдаемые при спуске куска железа к центру суперземного ядра. Эксперименты были выделены в рамках программы NIF Discovery Science, которая находится в открытом доступе и доступна для всех исследователей. Большое количество железа в недрах каменистых планет делает необходимым понимание свойств и реакции железа в экстремальных условиях глубоко в ядрах более массивных земноподобных планет. Кривая плавления железа имеет решающее значение для понимания внутренней структуры, тепловой эволюции, а также потенциала динамо-генерируемых магнитосфер. Магнитосфера считается важным компонентом пригодных для жизни планет земной группы, как и на Земле. Магнитодинамо Земли генерируется в конвективном внешнем ядре из жидкого железа, окружающем внутреннее ядро из твердого железа, и приводится в действие скрытой теплотой, выделяемой во время затвердевания железа. Из-за распространенности железа в планетах земной группы требуются точные и точные физические свойства при экстремальном давлении и температуре, чтобы предсказать, что происходит внутри их недр. Свойством железа первого порядка является температура плавления, которая до сих пор обсуждается в связи с условиями внутри Земли. Кривая плавления - это самый большой реологический переход, который может претерпевать материал, от материала с прочностью к материалу без прочности. Здесь твердое тело превращается в жидкость, а температура зависит от давления железа. Дальнейшие подробности см. здесь. Ссылка на статью: R. G. Kraus et al. Measuring the melting curve of iron at super-Earth core conditions. SCIENCE, 13 Jan 2022, Vol 375, Issue 6577, pp. 202-205. DOI: 10.1126/science.abm1472. Что такое National Ignition Facility - NIF? National Ignition Facility (NIF) размером со спортивный стадион (величиной с 10-этажный дом) — внутри могут поместиться три футбольных поля. Уникальная энергия и мощь NIF позволяют проводить передовые исследования, чтобы помочь обеспечить безопасность Америки, открыть новые горизонты науки и заложить основу для чистого, устойчивого источника энергии. И недавно ученые, работающие на установке NIF (National Ignition Facility) в США впервые получили так называемую "горящую плазму", термоядерные реакции в среде которой могут обеспечить большую часть тепловой энергии, необходимой для дальнейшего увеличения количества этих реакций. NIF — самая точная лазерная система в мире, которая начала свою работу в 2009 году. Она точно направляет, усиливает, отражает и фокусирует 192 мощных лазерных луча на мишень из замороженного дейтерия размером с шарик от подшипника за несколько миллиардных долей секунды, обеспечивая более 1.9 мегаджоуля энергии в виде ультрафиолетового света в камеру 500 ТераВатт пиковой мощности. NIF генерирует температуру в цели более 180 миллионов градусов по Фаренгейту и давление более 100 миллиардов земных атмосфер. Эти экстремальные условия заставляют атомы водорода в мишени сливаться и выделять энергию в контролируемой термоядерной реакции. Загрузить:
|
Вход, регистрация
