Como refazer um planeta átomo por átomo

Quando um planeta não é um planeta? Quando chove hélio? Como a água pode ser sólida e líquida ao mesmo tempo? Para responder a essas perguntas, os cientistas pegam as substâncias que constituem os planetas, colocam-nas sob extrema pressão e vêem o que acontece.





Um dos laboratórios tecnologicamente mais avançados de todos os tempos inclui um laser de alta energia. Ele emite um pulso de luz que dura uma fração de segundo e, durante esse tempo, afeta quantidades microscópicas das substâncias mais abundantes do universo.





Essa onda de choque pode criar estados da matéria nunca antes vistos que existem nas entranhas dos planetas. Você pode obter minerais espalhados em crateras de satélites ou substâncias que são recheadas de asteróides e meteoritos, como cronistas cuidadosos consertando a história de nosso passado caótico.





Parece uma citação de ficção científica - e na tela grande, a imagem se assemelha a uma cena de um filme de ficção científica. Mas hoje esses experimentos são ciência real, o que está sendo feito não em um, mas em muitos laboratórios de alta energia em todo o mundo. Esta técnica é uma das opções de compressão dinâmica, caracterizada por alta velocidade e intensidade. Com a rápida compressão da matéria planetária, os processos que ocorrem nas entranhas dos planetas e durante eventos de alta energia, por exemplo, durante colisões e impactos de corpos celestes, são reproduzidos.





Este é um "coletor" do Complexo Nacional de Reações Termonucleares a Laser, um dos dispositivos mais importantes para tais experimentos.  Ilustração: Damien Jemison, Laboratório Nacional de Livermore  Lawrence
Este é um "receptor" do Complexo Nacional de Reações Termonucleares a Laser, um dos dispositivos mais importantes para tais experimentos. Ilustração: Damien Jemison, Laboratório Nacional de Livermore Lawrence

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A máquina Z usa correntes elétricas e campos magnéticos para gerar altas temperaturas, altas pressões e raios-X de alta energia.  Usando esta instalação, os cientistas estudam as equações de estado das substâncias que constituem os planetas.  Arte de Randy Montoya / Sandia National Laboratories
Z- , . , . : Randy Montoya/Sandia National Laboratories

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Usando um laser, é conveniente alinhar o equipamento e as ferramentas de diagnóstico antes de iniciar a máquina Z.  No processo de compressão, os lasers de raios-X são freqüentemente usados ​​para capturar dados.  Arte por: Sandia National Laboratories
Z-. . : Sandia National Laboratories

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