Saturn: Mvua ya Heli

16. 11. 2023
Mkutano wa 6 wa kimataifa wa siasa za nje, historia na kiroho

Kwa msaada wa moja ya lasers yenye nguvu zaidi ulimwenguni, wanafizikia wameweza kupata ushahidi zaidi wa uwepo wa mvua za heliamu kwenye Saturn. Hii iliripotiwa kwenye wavuti ya Habari ya Sayansi kwenye mkutano wa Jumuiya ya Kimazingira ya Amerika huko San Francisco mnamo Desemba 15 na Gilbert Collins wa Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore huko California.

Mvua juu ya Saturn ni jambo ambalo mchanganyiko wa haidrojeni ya kioevu na heliamu hutengana kwa njia ile ile na vifaa kwenye emulsion ya mafuta-maji hutengana. Heliamu huhama kutoka kwa tabaka za juu kwenda kwa tabaka za chini, na hii inajidhihirisha kama mvua kwenye Saturn. Matokeo ya wanasayansi yalionyesha viwango vya joto na shinikizo ambayo mvua hutokea.

Nadharia kutoka katikati ya miaka ya 70 zilitabiri kutokea kwa mvua za heliamu kwenye Saturn, lakini bado hazijachunguzwa kwa majaribio. Ili kufikia mwisho huu, wanasayansi kutoka Maabara ya Nishati ya Laser katika Chuo Kikuu cha Rochester huko New York waliiga hali zilizo ndani ya Saturn. Wataalam wa fizikia wanaotumia laser ya OMEGA walilazimisha mchanganyiko wa haidrojeni na heliamu, iliyowekwa kati ya almasi mbili, kutenganisha heliamu ya kioevu.

Waliweza kufanya hivyo kwa kubana mchanganyiko na wimbi la mshtuko kutoka kwa almasi, ambazo zilikuwa wazi kwa mionzi ya laser. Kama matokeo, miundo iliyo na msongamano na joto fulani ilionekana kwenye mchanganyiko, upatikanaji na maelezo ambayo yalikuwa mafanikio makubwa ya wanasayansi. Kulingana na wao, kufanikisha matokeo haya ilichukua miaka 5 ya majaribio na ilihitaji risasi 300 za laser.

Mgawanyo wa haidrojeni na heliamu (mpito wa awamu kati ya 3 na 30 Kelvin na 30 na 300 Gigapascals) inaweza kuchukua muda kidogo kuliko fizikia hapo awali. Hii inamaanisha kuwa inaweza kudhaniwa kuwa mvua ya heliamu inaweza kutokea sio tu kwenye Saturn, bali pia kwa jirani yake wa joto la juu, Jupita jitu kubwa la gesi.

Wanasayansi wengine wanaamini kuwa utafiti wa wanafizikia utahitaji kupitiwa upya. Sarah Stewart wa Chuo Kikuu cha California, Davis, alisema kuwa mvua za heliamu kwenye Saturn zinaweza kuigwa na majaribio kwenye Z-Machine. David Stevenson, anayeshughulikia nadharia ya mvua ya heliamu, anafikiria kwamba chombo cha Juno (Jupiter Polar Orbiter), kitakapofika kwenye mzunguko wa Jupiter - mnamo 2016, kitasaidia kufafanua mvua juu ya jitu hili la gesi.

Makala sawa