Diamantele de pe Saturn si Marea Moarta de pe Titanic

Diamantele au fascinat imaginatia oamenilor din cele mai vechi timpuri. Fascinatia pleca de fiecare data de la valoarea lor pe piata, de la banii obtinuti din vanzarea lor, fiind in acelasi timp si un semn al bogatiei si puterii. Ca sa nu mai vorbim despre faptul ca pentru doamne si fete, diamantele sunt considerate cel mai bun prieten. Oamenii de stiinta privesc insa dintr-un alt unghi aceasta „piatra”, cea mai dura de pe suprafata Pamantului.

 Diamantul, fiind cel mai dur material existent in natura, ii provoaca pe cercetatori aflati mereu in cautarea unor noi materiale, dar si in cautarea unor materiale la fel de dure, daca nu chiar mai dure, pe alte planete. Daca nu se stie unde se gasesc acestea in Univers, oamenii de stiinta presupun ca ele se afla pe numeroase planete din Galaxia noastra, din vreme ce ele, iarasi se presupune, exista pe planete chiar din Sistemul nostru solar. Goana cercetatorilor este acum dupa diamante si mai dure decat cele de pe Pamant, la nivelul de duritate pe care il ating diamantele de pe… Saturn.

 Recent, dupa cum informeaza BBC preluat de Agerpres, a avut loc un experiment la National Ignition Facility (NIF) din cadrul Laboratorului National Lawrence Livermore din California. Experimentul a constat in comprimarea la un nivel record de presiune a diamantului terestru, acest lucru reusindu-se cu ajutorul celui mai mare laser din lume. Cum s-a reusit aceasta performanta?diamantele de pe Saturn si Marea Moarta de pe Titanic

 Cristalul de carbon a fost condensat la presiunea de baza a planetei Saturn, care este de 14 ori mai mare decat cea din centrul Pamantului! Experimentul ofera astfel pretioase indicii cu privire la conditiile din interiorul planetelor bogate in carbon, asa cum se subliniaza in studiul publicat pe 16 iulie in revista Nature. Chiar daca oamenii de stiinta recunosc ca nu stiu ce se afla nici macar in miezul planetelor din Sistemul nostru solar, daramite in Galaxia noastra sau prin miliarde de alte galaxii, ei raman increzatori in puterea presupunerilor si a experimentelor lor. Asta il face pe autorul principal al studiului, dr. Ray Smith, sa afirme optimist ca „nu stim ce se afla in miezul lui Jupiter sau Saturn, dar acum, pentru prima data, avem posibilitatea de a studia modul in care exista materia in aceste conditii extreme de presiune si temperatura”. „Experimentele noastre ofera o metoda de a recrea conditiile din nucleul planetelor de gaz gigantice – atat in interiorul Sistemului nostru solar cat si in afara lui… S-a presupus, de exemplu, ca Neptun are un nucleu de diamant, datorita descompunerii metanului care se compacteaza sub presiunea extrema. Misiunea spatiala Kepler a descoperit ca planete de dimensiunea lui Neptun sunt foarte frecvente in galaxia noastra. Se presupune ca presiunile extreme din nucleul lor produc schimbari radicale ale proprietatilor materiei” se mai afirma in studiul publicat de Nature.

O provocare stiintifica

 A reproduce pe Pamant aceste medii extraterestre extreme este intr-adevar o provocare extraordinara pentru oamenii de stiinta. NIF a fost construit tocmai pentru a studia fuziunea nucleara prin confinare inertiala (ICF) si are 192 de lasere folosite pentru a bombarda materialele cu energie. Astfel, cercetatorii americani au folosit NIF pentru a comprima carbonul printr-o tehnica de compresie dinamica intensiva. Ei au concentrat 176 de raze laser pe un diamant-tinta de dimensiuni milimetrice, tinut in centrul unei sfere de aluminiu cu un diametru de zece metri. „Provocarea in experimentele noastre a fost de a pastra temperaturi suficient de scazute care sa fie relevante pentru planete gigant de gaz, cum ar fi Jupiter”, a declarat Dr. Smith. Energia combinata a laserelor a creat valuri de presiune in diamant, comprimandu-l la cinci tera-pascali (50 de milioane de atmosfere), la fel ca presiunea din centrul planetei Saturn. Aceasta reusita este cu atat mai fabuloasa cu cat diamantul este materialul cel mai putin compresibil dintre toate cele de pe Pamant.

 „Diamantul a fost comprimat la o densitate fara precedent – mai mare decat cea a plumbului”, scriu autorii in Nature. In timp ce presiunea a crescut, cercetatorii au masurat stresul, densitatea si sunetul carbonului de cristal. Datele obtinute in urma experimentului vor ajuta sa se stabileasca daca unele planete sunt intr-adevar bogate in carbon. Daca vrem sa aflam ce planete in afara de Pamant ar putea fi locuibile, spun cercetatorii, trebuie sa trecem la o intelegere mai ampla a tuturor produselor finale posibile rezultate din procesele de formare a unei planete, sunt de parere oamenii de stiinta care infrunta provocarile cu stoicism.

Oceanul sarat ca Marea Moarta

 Dorinta unor cercetatori de a incerca o mai buna intelegere a proceselor de formare a planetelor din Sistemul nostru solar sau din exoplanetele din Galaxia noastra sau chiar din alte galaxii, le indreapta atentia si asupra altor „dedesubturi” ale planetelor gigant. Cea mai recenta „tinta” se dovedeste oceanul subteran aflat pe Titan, unul dintre satelitii giganticei planete gazoase Saturn. Acum discutia mai noua se refera nu la faptul daca el exista, aici parerile sunt impartite, ci la faptul ca ar putea fi extrem de sarat (!), cu o concentratie a salinitatii similare celei a apei din Marea Moarta! Desi pare mai mult fantezista, ideea este chiar concluzia unui studiu recent publicat in revista Icarus.

 De unde a rasarit aceasta idee? Exact de la niste date adunate de sonda americana Cassini. Ele sugereaza ca acest ocean subteran ar trebui sa aiba o densitate foarte ridicata. Apa sarata are in mod natural o densitate mai ridicata decat apa dulce, pentru ca prezenta sarii adauga masa volumului de lichid. „Este vorba de un ocean extrem de sarat, dupa standardele terestre”, sustine coordonatorul acestui nou studiu, Giuseppe Mitri de la Universitatea din Nantes, Franta.interiorul de pe titan

 „Tinand cont de acest lucru, am putea sa ne schimbam perceptia cu privire la acest ocean ca la un loc unde este posibila existenta vietii in prezent, chiar daca in trecut conditiile ar fi putut fi altele”, a mai adaugat el. Concentratia medie de sare din oceanele terestre este de aproximativ 3,5%, insa anumite parti din Marea Moarta ajung la o salinitate de 40%. Suprafata lui Titan este acoperita de o calota de gheata, insa sub aceasta calota oamenii de stiinta sustin ca exista un ocean de apa. Datele sondei Cassini, adunate in ultimii 10 ani, le-a permis oamenilor de stiinta sa compuna un nou model al structurii calotei glaciare exterioare a acestei lumi. Acest nou model sugereaza ca grosimea acestei calote de la suprafata lui Titan variaza, ceea ce ar demonstra ca si oceanul de sub aceasta calota este in curs de inghetare. Daca acest ocean va ingheta, sansele ca el sa adaposteasca viata scad semnificativ(!)

 Un alt mister pe Titan il constituie metanul, aflat in proportie de 5 la suta. Culmea este ca deocamdata oamenii de stiinta nu isi explica cum acest satelit isi poate mentine metanul din atmosfera pentru ca acest gaz se descompune rapid sub influenta luminii solare. Cercetatorii banuiesc ca este vorba despre un fel de proces natural de circulatie a metanului pe Titan – din atmosfera metanul ajunge la sol sub forma unor ploi de metan, similar ciclului apei in natura pe Pamant. Multe presupuneri, certitudini putine…

Bogdan

Per aspera ad astra