Mengintip ke planet raksasa dari dalam dan keluar dari dunia ini

Interior ruang target pada National Ignition Facility (NIF) di Lawrence Livermore National Laboratory.Obyek masuk dari sebelah kiri adalah target positioner, di mana target skala milimeter sudah terpasang.Para peneliti baru-baru ini digunakan NIF untuk mempelajari keadaan interior planet raksasa.




Ilmuwan Lawrence Livermore untuk pertama kalinya telah eksperimental kembali menciptakan kondisi yang ada jauh di dalam planet raksasa, seperti Jupiter, Uranus, dan banyak dari planet-planet yang baru ditemukan di luar tata surya kita.
Para peneliti sekarang dapat menciptakan kembali dan akurat mengukur sifat material yang mengontrol bagaimana planet ini berevolusi dari waktu ke waktu, informasi penting untuk memahami bagaimana benda-benda besar terbentuk.Penelitian ini difokuskan pada karbon, unsur keempat paling melimpah di alam semesta (setelah hidrogen, helium, dan oksigen), yang memiliki peran penting dalam banyak jenis planet dalam dan di luar tata surya kita.
Menggunakan laser terbesar di dunia, National Ignition Facility (NIF) di Lawrence Livermore National Laboratory di California (LLNL), tim dari Laboratorium, University of California, Berkeley, dan Princeton University meremas sampel untuk 50 juta kali tekanan atmosfer Bumi, yang sebanding dengan tekanan di pusat Jupiter dan Saturnus.Dari 192 laser NIF di, tim menggunakan 176 dengan berbentuk indah energi terhadap waktu untuk menghasilkan gelombang tekanan yang dikompresi materi untuk waktu singkat.Sampel - berlian - menguap dalam waktu kurang dari 10 miliar detik.
Meskipun berlian adalah bahan kompresibel paling sedikit diketahui, para peneliti mampu untuk kompres ke kepadatan belum pernah terjadi sebelumnya yang lebih besar daripada memimpin pada kondisi kamar.




"Teknik-teknik eksperimental yang dikembangkan di sini memberikan kemampuan baru untuk eksperimen mereproduksi kondisi-tekanan suhu jauh di dalam interior planet," kata Ray Smith dari LLNL.
Tekanan tersebut telah dicapai sebelumnya, tetapi hanya dengan gelombang kejut yang juga membuat suhu tinggi - ratusan ribu derajat atau lebih - yang tidak realistis untuk interior planet.Tantangan teknis adalah menjaga suhu cukup rendah untuk menjadi relevan dengan planet.Masalahnya adalah mirip dengan bergerak bajak cukup lambat untuk mendorong pasir maju tanpa membangun itu tinggi.Hal ini dilakukan dengan hati-hati tuning tingkat di mana intensitas laser berubah dengan waktu.
"Ini kemampuan baru untuk mengeksplorasi materi pada tekanan skala atom, di mana ekstrapolasi shock sebelumnya dan data statis menjadi tidak dapat diandalkan, memberikan kendala baru bagi teori materi padat dan model evolusi planet," kata Rip Collins dari LLNL.
Data yang dijelaskan dalam karya ini adalah salah satu tes pertama untuk prediksi yang dibuat di hari-hari awal mekanika kuantum, lebih dari 80 tahun yang lalu, yang secara rutin digunakan untuk menggambarkan materi pada pusat planet dan bintang.Sementara kesepakatan antara data baru dan teori yang baik, ada perbedaan penting yang ditemukan, menunjukkan potensi harta yang tersembunyi dalam sifat-sifat berlian dikompresi ke ekstrem tersebut.Percobaan berikutnya pada NIF difokuskan pada lebih membuka misteri ini.