Punctul de topire al diamantelor este cu peste 700 de grade Celsius mai scăzut decât se credea
Oamenii de știință au topit diamante cu un laser puternic pentru a realiza unele dintre cele mai precise măsurători ale punctului de topire evaziv al acestui mineral extrem de rezistent - și au descoperit o diferență de peste 700 de grade Celsius față de experimentele anterioare, conform unui studiu publicat pe pe 13 august în revista Nature Physics, transmite luni Live Science.
Este ciudat să ne gândim la punctul de topire al diamantului, cel mai dur material natural de pe Pământ, dar și acest material se topește atunci când este detonat cu lasere extrem de puternice în condițiile potrivite. Înțelegerea modului în care diamantul răspunde la undele de șoc de la lasere este o parte importantă a dezvoltării fuziunii nucleare, procesul care alimentează stelele. Fuziunea nucleară este, de asemenea, o sursă potențială de energie pentru viitor, așa că cercetătorii au depus mult efort în dezvoltarea de modele care descriu și prezic cum se comportă diamantul în condiții extreme.
Deși datele experimentale și modelele teoretice se potrivesc destul de bine în majoritatea cazurilor, au existat unele discrepanțe ciudate pe care oamenii de știință nu au putut să le explice. Cea mai mare este diferența de 1244°C - aproximativ 20% - între datele experimentale anterioare și temperaturile de topire ale diamantului prezise de model. Au existat, de asemenea, unele dezbateri cu privire la posibilitatea ca diamantul să își reorganizeze atomii într-un alt tip de carbon solid înainte de a se transforma într-un lichid la sfârșitul procesului de topire.
Cercetătorii s-au străduit să explice aceste discrepanțe, deoarece condițiile în care se topește diamantul sunt atât de extreme încât este extraordinar de dificil să se măsoare în laboratoarele de pe Pământ. Cu toate acestea, noi experimente ar putea oferi în sfârșit soluția pe care oamenii de știință au urmărit-o timp de două decenii.
În studiul publicat pe 13 august în revista Nature Physics, oamenii de știință au electrocutat plăci minuscule de diamant sintetic cu un laser ultraviolet, creând unde de șoc atât de puternice încât, pe măsură ce treceau prin probe, diamantul își schimba aspectul din transparent în oglindă. Creșterea puternică a reflectivității este o indicație a faptului că diamantul s-a topit. Combinând această modificare cu măsurători ale strălucirii diamantelor din timpul experimentului, cercetătorii au stabilit temperatura de topire cu mare precizie.
'Am reușit să prelevăm mostre minuscule de diamante și să le comprimăm prin electroșocuri la temperaturi mai ridicate decât suprafața Soarelui și la presiuni mai mari decât în centrul lui Neptun și Uranus - și totuși să măsurăm structura atomică, temperatura, densitatea și reflectivitatea optică', a declarat într-un comunicat co-autorul studiului, Marius Millot, cercetător științific la Laboratorul Național Lawrence Livermore din California.
Echipa a descoperit că temperatura de topire a mostrei de diamant a fost cu peste 1.300 de grade Fahrenheit (704 grade Celsius) mai mică decât se credea anterior - punând punctul de topire în concordanță cu predicțiile teoretice și explicând în sfârșit discrepanța de lungă durată.
Echipa a măsurat, de asemenea, structura atomică a mostrelor cu difracție de raze X și a observat că diamantul nu a trecut la un alt tip de carbon solid înainte de topire, posibil pentru că energia necesară pentru rearanjarea atomilor era prea mare, au scris cercetătorii.
Cu toate acestea, ei au emis și ipoteza că șocurile multiple ar putea fi suficient de puternice pentru ca această tranziție să aibă loc și că modul în care șocurile sunt aplicate diamantului ar putea afecta modul în care acesta își schimbă starea de agregare. Înțelegerea acestui aspect este importantă pentru cercetarea fuziunii nucleare, deoarece anumite tipuri de experimente implică topirea și zdrobirea unei capsule de diamant cu lasere pentru a supune conținutul capsulei, deuteriu și tritiu în stare solidă, la o presiune de peste 30 de petapascali și temperaturi mai mari de 180 de milioane de grade Fahrenheit (100 de milioane de grade Celsius), condițiile necesare pentru ca o reacție în lanț de fuziune nucleară să aibă loc.
Cercetătorii au descoperit că între aproximativ 660 și 1.060 de gigapascali și la aproximativ 6.727 grade Celsius, diamantul există sub formă de bucăți solide care plutesc în carbon lichid. Pe măsură ce presiunea crește, mai multe diamante se transformă în carbon lichid, despre care se crede că este un material foarte neobișnuit. Spre deosebire de majoritatea formelor pe care le ia carbonul pe Pământ - cum ar fi cărbunele, grafitul și diamantul - carbonul lichid este metalic, deci conduce electricitatea.
Cunoașterea modului în care se comportă diamantul în condiții atât de extreme este importantă și pentru înțelegerea planetelor gigantice de gheață Uranus și Neptun. Pe baza măsurătorilor efectuate de sonda spațială Voyager 2 la sfârșitul anilor 1980 și a experimentelor de laborator de pe Pământ, oamenii de știință cred că în interiorul acestor planete plouă cu bucăți uriașe de diamant și că mantaua lor ar putea avea oceane de carbon lichid pe care plutesc diamante ca niște aisberguri. Noua cercetare înseamnă că oamenii de știință pot face predicții mai bune despre interiorul planetelor și ciclurile lor de carbon.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Andreea Preda)
Sursa foto: livescience.com
Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - marketing@agerpres.ro.
Alte știri din categorie
O nouă specie de dinozaur, descoperită pe baza unei fosile ''trecută cu vederea'' timp de 100 de ani
O nouă specie de dinozaur a fost descoperită dintr-o fosilă găsită pe Insula Wight și care a fost ''trecută cu vederea'' în cercetări de peste un secol, spun oamenii de știință, potrivit DPA și PA Media. Dinozaurul, un prădător dotat cu gheare lungi și de dimensiunile unui tigru mare, este primul dintr-un grup de carnivore cu două picioar
Un rover al NASA, Perseverance, a stabilit un record de deplasare pe planeta Marte
Deși niciun om nu a pășit vreodată pe Marte, omenirea a reușit să efectueze explorări extinse pe suprafața vecinului planetar al Pământului cu ajutorul unor rovere robotizate. Unul dintre acestea, roverul Perseverance al NASA, echipat cu șase roți, a stabilit de curând un nou record pentru cea mai mare distanță parcursă vreodată de un vehicul pe o altă pl
Modelele AI s-ar putea autoreplica în curând pe dispozitivele casnice conectate la internet, avertizează Anthropic
Anthropic a anunțat luni că modelele de inteligență artificială (AI) de dimensiuni reduse ar putea fi la doar câteva luni distanță de a se autoreplica pe dispozitivele casnice conectate la internet, generând riscul ca rețelele de tip botnet bazate pe AI să se răspândească rapid, să reziste tentativelor de eliminare și chiar să pătrundă în cent
Astronauta franceză Sophie Adenot consideră că oamenii ''nu sunt pregătiți să meargă pe Marte''
''Nu suntem pregătiți să mergem pe Marte'', a declarat astronauta franceză Sophie Adenot la revenirea ei pe Pământ, după o misiune de opt luni la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS), informează marți AFP. ''Nu suntem pregătiți, avem nevoie de progrese tehnologice majore'', a subliniat ea în
Incendii în Indonezia: 300 de locuințe arse, 1.000 de persoane evacuate în sudul insulei Sumatra
Un incendiu de pădure care s-a declanșat pe insula indoneziană Sumatra a distrus aproape 300 de locuințe și a forțat o mie de săteni să se evacueze în contextul în care această țară se confruntă de câteva săptămâni cu incendii devastatoare, a declarat marți un oficial local, relatează AFP. Localnicii au detectat pentru
Seismologi români se alătură unui proiect croat pentru detectarea timpurie a cutremurelor
Serviciul Seismologic al Croației a prezentat marți ''Crossnet'', un proiect finanțat de UE în valoare de 13 milioane de euro pentru dezvoltarea unei rețele de date seismice, una dintre cele mai mari investiții ale țării în infrastructura seismologică din ultimele decenii la care participă și seismologi români, transmite marți
VIDEO SpaceX a lansat o încărcătură de 2,8 tone de alimente și echipamente spre ISS
SpaceX a lansat marți dimineață (13 octombrie) cea mai recentă misiune de transport de mărfuri către Stația Spațială Internațională (ISS), cu o rachetă Falcon 9 și o capsulă automată Dragon încărcată cu 2,8 tone de alimente și echipamente, transmite marți
AI / 225 de cercetători solicită ''schimbări imediate'' în scopul prevenirii unor incidente majore
Circa 225 de oameni de știință specializați în inteligența artificială (AI) și securitate cibernetică, printre care și canadianul Yoshua Bengio, considerat unul dintre părinții inteligenței artificiale, au lansat marți un apel la ''schimbări imediate'' în practicile de utilizare a AI în scopul prevenirii unor viitoare incidente de se
Modele AI s-ar putea autoreplica în curând fără acces la centre de date, avertizează Anthropic
Compania Anthropic a afirmat luni că modele AI de mici dimensiuni ar putea în câteva luni căpăta abilitatea de a se autoreplica pe dispozitive din Internetul Lucrurilor comercial (IoT) cum ar fi cuptoare inteligente și dispozitive Android TV de la producători necunoscuți, informează Reuters. În timpul unor experimente, Anthro
Uraganul Simon înaintează de-a lungul coastei pacifice a Mexicului aducând inundații și evacuări
Uraganul Simon și-a continuat luni deplasarea spre nord-vest, în largul coastei pacifice a Mexicului, lovind statele vestice cu vânturi periculoase, ploi abundente și inundații care au pus comunități întregi în stare de alertă pentru posibile evacuări, transmite Reuters. Centrul Național pentru Uragane din SUA a anunțat
Uraganul Simon va atinge uscatul în Mexic la jumătatea acestei săptămâni
Uraganul Simon a scăzut în intensitate, însă amenință totuși să atingă uscatul în Mexic 'la jumătatea acestei săptămâni', potrivit celor mai recente prognoze publicate luni de Centrul Național pentru Uragane (NHC) din Statele Unite, informează AFP. Uraganul Simon, care evoluează lent de-a lungul coastelor mexica
Nepal/ Echipe de salvatori continuă căutarea persoanelor dispărute în urma celei mai recente viituri
Echipele de salvatori își continuau luni eforturile de căutare a cel puțin cinci persoane date dispărute după viitura care a măturat duminică valea râului Budi Gandaki, în centrul Nepalului, informează AFP. ''Continuăm operațiunile de căutare și salvare, patru elicoptere au fost mobilizate'', a precizat pentru
Anul acesta s-a înregistrat a doua cea mai caldă lună septembrie din istoria măsurătorilor (Copernicus)
În 2026 s-a înregistrat a doua cea mai caldă lună septembrie din istoria măsurătorilor la nivel global, temperatura medie ajungând la 16,27 grade Celsius, potrivit Serviciului Copernicus privind schimbările climatice, informează DPA. Luna trecută a marcat de asemenea cea de-a doua lună consecutivă anul acesta când tempe
Peste 200 de replici după seismul cu magnitudinea 7,7, înregistrat vineri în Panama
Panama a înregistrat peste 200 de replici în urma seismului cu magnitudinea 7,7 produs vineri, care a avariat sute de locuințe și elemente de infrastructură din țară, determinând guvernul să declare în weekend stare de urgență națională, informează Reuters. Nu au fost raportate decese, dar
Astronauta franceză Sophie Adenot a trecut prin întreg spectrul emoțiilor umane în timpul misiunii pe ISS
Astronauta franceză Sophie Adenot a experimentat 'întregul spectru al emoțiilor umane, de la cele mai bucuroase la cele mai dificile' momente în timpul celor opt luni petrecute în spațiu, a declarat ea în timpul primei sale apariții publice pe Pământ, sâmbătă, la Koln, Germania. La 400 km deasupra Pă











