На Сатурне увидели гелиевые дожди

Физики, используя один из самых мощных лазеров в мире, нашли новые подтверждения существования на Сатурне гелиевых дождей. Об этом, как сообщается на сайте Science News, на заседании Американского геофизического союза в Сан-Франциско, состоявшемся 15 декабря 2015 года, рассказал Гилберт Коллинз из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии.

Дождь на Сатурне представляет собой явление, при котором смесь из жидких водорода и гелия разделяется на компоненты подобно тому как фрагментируется смесь из воды и масла. При этом гелий из верхних слоев атмосферы мигрирует в нижние, что и представляет собой дождь на Сатурне. Результаты ученых показывают диапазон температур и давлений, при которых начинается дождь.

Теории предсказывали существование гелиевых дождей на Сатурне с середины 1970-х годов, но их до сих пор экспериментально не наблюдали. С этой целью ученые в Лаборатории лазерной энергетики Рочестерского университета в Нью-Йорке имитировали условия в атмосфере Сатурна. Физики при помощи лазера OMEGA заставили смесь из водорода и гелия, расположенную между двумя алмазами, выделить жидкий гелий.

Этого ученым удалось добиться благодаря сжатию смеси ударной волной от алмаза, на который действовало лазерное излучение. Сжатие привело к появлению в смеси структур с определенными плотностями и температурами, получение и описание которых составляет главное достижение ученых. По словам ученых, достижение этого результата заняло пять лет экспериментов и 300 лазерных выстрелов.

Разделение волорода и гелия (фазовый переход в интервалах между температурами 3 тысячи и 30 тысяч кельвинов и давлениях 30 и 300 гигапаскалей) может произойти ранее, чем полагали физики. Это позволило ученым предположить, что гелевые дожди могут присутствовать не только на Сатурне, но и на более теплом соседе газового гиганта — Юпитере.

Некоторые ученые отмечают, что исследование физиков требует проверки. Сара Стюарт из Калифорнийского университета в Дэвисе отметила, что эксперименты на Z-машине могут смоделировать гелиевые дожди на Сатурне. Дэвид Стивенсон, выдвинувший идею гелиевых дождей, полагает, что станция Juno (Jupiter Polar Orbiter), которая достигнет орбиты Юпитера в 2016 году, позволит прояснить ситуацию о дождях на этом газовом гиганте.