Новосибирск. 21 августа. ИНТЕРФАКС - Сотрудники Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН (ИГМ СО РАН) провели серию экспериментов по изучению стабильности метана под воздействием высоких давлений и температур, соответствующих условиям внутри "ледяных гигантов" - Урана и Нептуна, где, по одной из гипотез, идут "алмазные дожди", сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".
"С помощью алмазных наковален и лазерного нагрева удалось воссоздать состояния метана, при которых зарубежными учеными предполагался его распад на водород и углерод в форме алмаза. Однако детали эксперимента выявили недостатки модели, основанной на предшествующих исследованиях", - говорится в публикации.
Ранее американские ученые, разрабатывая модель строения ледяных гигантов Урана и Нептуна предположили, что соединения-льды, к которым астрономы относят воду, метан и аммиак, в этих планетах находятся в виде глубинной жидкой оболочки.
По их мнению, под воздействием высоких температур и давлений метан разлагается на водород и углерод, который осаждается в виде алмазов.
В дальнейшем зарубежные ученые провели эксперимент, загружали метан в алмазные наковальни и нагревая его лазером.
Так как метан слабо поглощает излучение лазера, в качестве нагревателя использовали считающийся инертным материал - платину. После нагрева метана при высоком давлении в присутствии платины у исследователей начинали кристаллизоваться алмазы.
"Нас насторожило, что в прошлых работах не контролировалось химическое состояние нагревателя из платины в момент реакции, то есть его инертность принималась на веру. С использованием источника синхротронного излучения в Гамбурге мы смогли воспроизвести опыты зарубежных коллег и наблюдали образование алмаза при разложении метана в присутствии платины. В то же время оказалось, что в процессе нагрева платина перестает быть инертной и реагирует с метаном. Мы выявили, что этот металл "отбирает" водород у метана, образуя гидрид платины - новое химическое соединение, а оставшийся углерод выделяется в виде алмаза. То есть происходит не просто разложение метана, а новая химическая реакция, которая маловероятна в условиях недр ледяного гиганта", - сообщил старший научный сотрудник лаборатории метаморфизма и метасоматизма ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Сергей Ращенко.
Для подтверждения своих выводов новосибирские исследователи провели другую серию экспериментов, где вместо платины использовали золото в качестве металлического нагревателя, так как достоверно известно, что этот элемент не образует гидридов при высоком давлении.
Ученые нагрели метан в присутствии золота под давлением в алмазных наковальнях и зафиксировали отсутствие кристаллизации алмазов, то есть в таких чистых с точки зрения химических реакций условиях алмазы не образуются.
В то же время, по словам Ращенко, японские ученые, которые проводят аналогичные эксперименты, добавили к метану кислород в виде воды, также имеющейся на ледяных гигантах, и смогли достичь образования алмазов в условиях, сопоставимых с недрами планет-гигантов.