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Laserexperimente deuten darauf hin, dass Heliumregen auf Jupiter fällt


Auf Jupiter kann es zu Heliumregen kommen.

Bei den im Gasriesen herrschenden Drücken und Temperaturen vermischen sich Wasserstoff und Helium, die den größten Teil seiner Atmosphäre ausmachen, laut Laborexperimenten vom 27 Natur. Das deutet darauf hin, dass sich tief in der Jupiteratmosphäre Wasserstoff und Helium trennen, wobei das Helium Tröpfchen bildet, die dichter sind als der Wasserstoff, was dazu führt, dass sie herunterregnen (SN: 19.04.21).

Das marmorierte Äußere des Jupiter ist ziemlich vertrautes Territorium, aber es ist immer noch nicht klar, was weit unter den Wolkenspitzen passiert. Deshalb entwarfen die Forscher ein Experiment, um Wasserstoff und Helium zu komprimieren, wobei Drücke erreicht wurden, die fast das 2-Millionen-fache des atmosphärischen Drucks der Erde und Temperaturen von Tausenden von Grad Celsius erreichten, ähnlich wie die inneren Schichten von Gasriesen.

„Wir reproduzieren die Bedingungen im Inneren der Planeten“, sagt der Physiker Marius Millot vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien.

Millot und Kollegen pressten eine Mischung aus Wasserstoff und Helium zwischen zwei Diamanten und schlugen mit einem starken Laser auf das Gebräu, um es noch weiter zu komprimieren. Als der Druck und die Temperatur anstiegen, stellten die Forscher einen abrupten Anstieg der Reflexion des Materials fest. Das deutet darauf hin, dass sich Helium vom Wasserstoff trennte, der unter diesen Bedingungen zu einem flüssigen Metall wird (SN: 8/10/16). Bei noch höheren Drücken und Temperaturen nahm die Reflektivität ab, was darauf hindeutet, dass sich Wasserstoff und Helium wieder zu vermischen begannen.

Die Forscher berechneten, dass sich Wasserstoff und Helium etwa 11.000 Kilometer unter den Wolkenspitzen des Jupiter trennen würden, bis in eine Tiefe von etwa 22.000 Kilometern.

Die Ergebnisse könnten Wissenschaftlern helfen, Beobachtungen der Raumsonde Galileo (SN: 18.02.02) und Juno (SN: 3/7/18), etwa die Tatsache, dass die äußeren Atmosphärenschichten des Jupiter weniger Helium enthalten als erwartet.

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