ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

С помощью нейросетей объяснили почему между ядром и атмосферой Юпитера нет четкой границы / 16.09.2020

Источник: nature.com

 

Для этого ученые просчитали, как водород ведет себя при сверхвысоких давлениях и температурах.

 

«Мы до сих пор не знаем, при каких давлениях обычный жидкий водород становится металлическим, — рассказал один из авторов работы, доцент Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) М. Черьотти. — Дело в том, что для этого нужны эксперименты при давлениях, которые сопоставимы с теми, которые характерны для недр Юпитера, а добиться этого очень непросто. Поэтому результаты многих подобных экспериментов последних лет сильно не совпадают друг с другом».

 

Зонд Juno уже почти шесть лет изучает Юпитер, периодически сближаясь с ним, получая его фотографии и раскрывая тайны внутренней структуры планеты с помощью набора из спектрометров, радаров, магнетометров и других научных инструментов. За это время американский аппарат сделал несколько важных и необычных открытий.

 

К примеру, его инструменты показали, что у Юпитера, скорее всего, действительно есть плотное ядро, однако оно состоит не из каменистых пород или твердого металлического водорода, а из некой пористой, рыхлой материи, природу которой еще предстоит прояснить.

 

Черьотти и его коллеги нашли возможное объяснение этому. Они просчитали, как свойства водорода меняются при давлении, близком к характерному для недр Юпитера и других планет-гигантов Солнечной системы. С помощью этих расчетов физики пытались понять, при каких температуре и давлении происходит фазовый переход, резкая смена структуры, в результате который «обычный» жидкий водород, который не может проводить ток, превращается в металлический.

 

По словам Черьотти, эту проблему сложно решить не только экспериментально, но и теоретически, так как для просчета свойств водорода на квантовом уровне в столь экстремальных условиях нужно огромное количество вычислительных ресурсов. Физики упростили эту задачу с помощью трех разных нейросетей. Благодаря им ученые подобрали оптимальные параметры просчета свойств материи ядра планет-гигантов.

 

В результате Черьотти и его коллеги детально просчитали, как ведет себя водород при температуре от 100 до 4000 кельвинов и при давлении от 25 до 400 ГПа (от 246 тыс. до 3,95 млн атмосфер).

 

В результате оказалось, что четкой границы между разными фазами жидкого водорода на самом деле нет. Как выяснили ученые, обычный водород плавно превращается в его металлический по мере того, как растут давление и температура. Твердую форму он приобретает только периодически, при определенных комбинациях параметров.

 

Подобное поведение водорода, как заключают исследователи, объясняют те странности, которые зонд Juno зафиксировал при исследовании недр Юпитера, а также позволяют понять, почему прошлые попытки воссоздания материи планет-гигантов и изучения свойств металлического водорода приводили к разным и часто противоречащим друг другу результатам.

 


Другие новости по теме:
27.01.21 - ИИ дрессирует собак
26.01.21 - ИИ распознает политические взгляды людей по фотографиям
13.01.21 - ИИ научился рисовать изображения по их текстовому описанию
31.12.20 - Новое устройство ИИ понимает жесты
28.12.20 - ИИ решил уравнение Шредингера
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

848
2

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

173
3

Лунный камень стал источником кислорода

Исследователи из Кембриджа создали небольшой химический реактор, способный проводить процессы окисления и производство кислорода из лунного камня. В основе работы реактора лежит просто электромеханиче

169
4

Ученые ФТИ им.Иоффе разработали метод "сухой" литографии

В применении к нанолитографии слова мокрая и грязная – это скорее не эпитеты, а термины. Впрочем, уже в самое ближайшее время она, возможно, будет сухой, а главное - и чистой. Способ придумали п

164
5

Роснано заинтересовалась британскими пластиковыми чипами

Госкорпорация "Роснано" ведет переговоры о покупке доли компании Plastic Logic, британского производителя чипов и электроники на полимерной основе. Сделка уже одобрена наблюдательным советом.

157

Анонсы событий