세계에서 가장 강력한 레이저 중 하나의 도움으로 물리학자들은 토성에 헬륨 소나기가 존재한다는 추가 증거를 찾아냈습니다. 캘리포니아주 로렌스 리버모어 국립연구소의 길버트 콜린스(Gilbert Collins) 박사는 15월 XNUMX일 샌프란시스코에서 열린 미국지구물리학연맹(American Geophysical Union) 회의에서 사이언스 뉴스(Science News) 홈페이지에 이 같은 사실을 보고했다.

토성의 비는 물과 기름의 에멀젼에서 성분이 분리되는 것과 유사하게 액체 수소와 헬륨의 혼합물이 분리되는 현상입니다. 상층의 헬륨이 하층으로 이동하고 이것이 토성의 비로 나타납니다. 과학자들의 결과는 비가 발생하는 온도와 압력 범위를 보여주었습니다.

70년대 중반의 이론에서는 토성에서 헬륨 소나기가 발생할 것이라고 예측했지만 아직 실험적으로 조사된 적은 없습니다. 이를 위해 뉴욕 로체스터 대학교 레이저 에너지학 연구소의 과학자들은 토성 내부 조건을 시뮬레이션했습니다. 물리학자들은 오메가 레이저를 사용하여 두 개의 다이아몬드 사이에 놓인 수소와 헬륨의 혼합물을 강제로 액체 헬륨으로 분리했습니다.

그들은 레이저 방사선으로 처리한 다이아몬드의 충격파로 혼합물을 압축함으로써 이를 달성했습니다. 결과적으로 특정 밀도와 온도를 가진 구조가 혼합물에 나타났으며, 이를 획득하고 설명하는 것은 과학자들에게 주요 성과였습니다. 그들에 따르면 이 결과를 얻으려면 5년간의 실험이 필요했고 300번의 레이저 발사가 필요했습니다.

수소와 헬륨의 분리(온도 3~30켈빈과 압력 30~300기가파스칼 사이의 상전이)는 물리학자들이 원래 생각했던 것보다 더 짧은 시간에 일어날 수 있습니다. 이는 헬륨 소나기가 토성뿐만 아니라 더 뜨거운 이웃인 거대 가스 목성에서도 발생할 수 있다고 가정할 수 있음을 의미합니다.

일부 과학자들은 물리학자들의 연구가 면밀히 조사될 필요가 있다고 생각합니다. 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 Sarah Stewart는 토성의 헬륨 소나기가 Z-Machine의 실험을 통해 모델링될 수 있다고 지적했습니다. 헬륨 소나기 이론을 다루는 데이비드 스티븐슨(David Stevenson)은 주노 탐사선(목성 극궤도선)이 2016년 목성 궤도에 도달할 때 이 가스 거인의 소나기를 명확하게 하는 데 도움이 될 것이라고 예측합니다.