科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天王星和海王星內(nèi)核存在神秘物質(zhì) 其內(nèi)部由奇特晶體構(gòu)成
時間：2016-09-09 14:20 來源：川北在線整理 責(zé)任編輯：沫朵
原標(biāo)題：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天王星和海王星內(nèi)核存在神秘物質(zhì) 其內(nèi)部由奇特晶體構(gòu)成
據(jù)英國每日郵報報道，天王星和海王星是完全由密集氣體云構(gòu)成的冰冷星球，但是 研究表明，它們的內(nèi)核包含著奇特物質(zhì)。科學(xué)家在這些冰冷巨行星內(nèi)核高壓環(huán)境中發(fā)現(xiàn)奇特的化合物，證實其內(nèi)部是由奇特晶體構(gòu)成。
這些化合物是較高不穩(wěn)定物質(zhì)原碳酸構(gòu)成，由于原碳酸的原子結(jié)構(gòu)類似于納粹黨十字記號，它也被稱為“希特勒酸”。冰凍氣態(tài)巨行星中心存在著巨大壓力，其壓力是地球海平面壓力的400萬倍，在密集大氣層之下形成奇特的有機(jī)“塑料物質(zhì)”。
莫斯科物理技術(shù)學(xué)院計算材料發(fā)現(xiàn)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(tài)巨行星，主要是由碳、氫和氧構(gòu)成。我們發(fā)現(xiàn)在這些行星內(nèi)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(nèi)核可能主要包含一些物殊物質(zhì)。”
這項 研究報告發(fā)表在近期出版的《科學(xué)報告》雜志上，他們通過計算預(yù)測高壓條件下形成的晶體結(jié)構(gòu)和化合物。之前研究表明，在超級地球行星內(nèi)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(fā)現(xiàn)在高壓條件下也會形成新的鎂、硅和鋁氧化物。然而，研究小組決定觀察當(dāng)碳、氫和氧組成的有機(jī)分子處于該壓力條件下將發(fā)生怎樣的變化，它們是存在于天王星和海王星大氣層中的主要元素。
奧加諾維教授說：“這是一個非常重要的系統(tǒng)，因為所有有機(jī)化合物‘依賴’碳、氫和氧這三種元素，到目前為止我們并不清楚在極端壓力和溫度條件下會發(fā)生何種變化。此外，它們對于這些氣態(tài)巨行星的化學(xué)成分具有至關(guān)重要的意義。”
海王星內(nèi)核壓力達(dá)到地球大氣壓力的800萬倍，天王星內(nèi)核壓力達(dá)到地球大氣壓力的790萬倍。奧加諾教授和研究小組發(fā)現(xiàn)93吉帕斯卡(大約地球大氣壓力930000倍)，甲烷開始分解。
他們發(fā)現(xiàn)較重的碳?xì)浠衔镌?00吉帕斯卡(大約地球大氣壓力400萬倍)壓力下，幾種新的物質(zhì)開始形成，其中包括一種獨特籠形包合物——能夠?qū)⑵渌衔镎T捕其中的氫和甲烷晶格形式。同時，他們發(fā)現(xiàn)碳酸變得具有熱力學(xué)穩(wěn)定性，該物質(zhì)正常需要強(qiáng)酸保持其合成性，僅存在于非常低溫度的真空環(huán)境中。它們可能在天王星和海王星巖石金屬內(nèi)核周圍形成較厚的層狀結(jié)構(gòu)。
它們形成于0.95吉帕斯卡，大約是地球大氣壓力1萬倍，被認(rèn)為類似于木衛(wèi)二等冰冷衛(wèi)星內(nèi)部壓力。奧加諾維教授說：“之前認(rèn)為這些衛(wèi)星的海洋直接接觸巖石內(nèi)核，并在其中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。我們的研究表明，衛(wèi)星內(nèi)核應(yīng)當(dāng)被結(jié)晶碳酸‘包裹’，這意味著內(nèi)核與海洋之間的反應(yīng)是不可能發(fā)生的。”
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