O derretimento do diamante pode desbloquear o ganho de fusão triplo e os segredos dos planetas gigantes de gelo

O diamante é mais do que uma joia deslumbrante, a forma extremamente dura de carbono constitui a pelota que envolve o combustível para a fusão por confinamento inercial, e os cientistas acreditam que chove nas profundezas de planetas gigantes de gelo como Netuno e Urano. Num novo estudo, publicado na Nature Physics, investigadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) documentam como o diamante derrete sob pressões três vezes superiores às condições no núcleo da Terra.

O estudo resolve duas discrepâncias de longa data na área, finalmente combinando resultados experimentais com simulações baseadas na mecânica quântica. A aplicação das descobertas à fusão por confinamento inercial poderia triplicar o ganho de energia, e a nova compreensão das fases de alta pressão do diamante poderia remodelar modelos de interiores planetários.

O cientista do LLNL Jon Eggert e seus colegas foram os pioneiros em experimentos de fusão de alta pressão há cerca de 20 anos, quando observaram que a densidade do diamante aumentava durante o derretimento. Um em particular deixou a comunidade científica perplexa: houve uma diferença de cerca de 20% entre as temperaturas de fusão observadas e previstas do diamante.

Esta foi a primeira vez que o diamante comprimido por choque foi sondado com difração de raios X até o derretimento", disse Millot. Ele dispersa muito poucos raios X, então o sinal que precisávamos medir era bastante fraco. " A equipe do LLE desempenhou um papel crucial no desenvolvimento e manutenção das ferramentas de diagnóstico aprimoradas.

Essas capacidades levaram a uma nova medição da temperatura de fusão, que concordou quase perfeitamente com as simulações e preencheu a lacuna de 20 anos. Embora tenha sido frustrante descobrir que nossas medições originais de temperatura estavam erradas em mais de 1.000°C, é emocionante ver uma melhoria tão dramática na qualidade dos dados com nossos novos diagnósticos", disse Eggert.

Melhor ainda, a nossa inferência original de fusão foi agora confirmada directamente com difracção de raios X. " Em contraste com a temperatura de fusão recentemente acordada, o trabalho contou uma história diferente da mudança de fase indicada em Sandia.

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