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劳伦斯·利弗莫尔国家实验室用超强激光模拟行星内核环境

作者:admin 发表于:2014-07-22 点击:909  保护视力色:
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室使用超强激光模拟行星内核,相当于每平方厘米上集中了5100万公斤,连目前最硬的钻石也无法应对如此强大的激光。


科学探索

 
科学家用世界最强激光模拟行星内核环境
 

劳伦斯?利弗莫尔国家实验室超强激光模拟行星内核

 

  据国外媒体报道,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室使用世界上最强大的激光装置来模拟行星内核的高温高压环境,有趣的是激光装置的主要用途是粉碎钻石,展示激光在对抗目前已知最硬物质时的强大穿透能力,但事实上激光也可以用于行星模拟实验,让科学家了解巨行星核心到底发生了什么。物理学家雷蒙德·史密斯将激光束调整到每平方英寸7.25亿磅,相当于每平方厘米5100万公斤,如此压力可以模拟出具巨行星内部极端环境,比如木星、超级地球核心压力。

  超强激光束虽然强大,但持续的时间非常非常短,整个实验只花了250亿分之一秒,研究人员将176束激光集中在小型腔室内,当激光束全部打出时,能量可以转化为X射线,此过程中钻石会暴露在千百万倍的地球大气压下,按照理论计算结果,如此高的压力可改变金刚石的晶体结构,压力的短时间内积聚上升时其内部的结构就会重新排列。研究人员认为世界上最硬的钻石在面对如此强大的激光时也于事无补,材料在高压下会变得更加致密。

  这个实验是个突破,因为科学家在控制激光束的过程中是循序渐进地加压,虽然时间非常短暂,但压力提升的过程非常顺利,使之可以逐渐粉碎钻石,这样做的优点在于高压环境下不至于使物体过热而熔化。来自剑桥大学的天体物理学马杜教授认为由于钻石是碳的同素异形体,了解这种物质在高压环境下的行为有助于研究其他恒星周围的行星内核,比如像巨蟹座55e,这颗富含碳的超级地球内部结构可能就像模拟实验那样。

  事实上,实验中使用的强激光还客窜了《星际迷航》电影,是企业号曲速引擎的动力模式,展示出强激光在星际航行上的可能性。

来源:腾讯科学