Meglepő anyagot hozott létre a világ legnagyobb teljesítményű lézere

A világ legnagyobb teljesítményű lézerével az óriásbolygók belsejében fennálló állapotokat hoztak létre és tanulmányoztak kutatók. A forró és sűrű anyag viselkedésének jobb megismerése a jövő energiaforrásának, a szabályozott termonukleáris fúziónak a megvalósításához is közelebb visz.

A Vulkán egyik közel egy méter átmérőjű tükre

A brit Rutherford Appleton Laboratórium Vulkán lézerének teljesítménye a világ villamos energiatermelése százszorosának felel meg, természetesen csak a pillanat törtrészére: mindössze pikoszekundumnyi időre, ami a másodperc billiomod része. Az egyik legutóbbi kísérletben egy lítiumból álló mintát tettek ki intenzív röntgensugárzásnak; a lézersugarak hatására a minta úgy felhevült, hogy hőmérséklete meghaladta az ötvenezer fokot.

Modellszámítások szerint ilyen hőmérséklet létezhet az óriásbolygók középponti részében. Az összenyomott, felhevített lítium-minta tulajdonságainak felderítését is röntgensugarakkal végezték. A mintára bocsátott, majd onnan visszaszóródott röntgensugarak mérésével határozták meg a minta hőmérsékletét, sűrűségét, ionizációs állapotát.

Az eredmény meglepő volt: a forró, sűrű anyag - 0,3 nanométernél nagyobb egységekben szemlélve - valamilyen közbenső állapotot foglal el a szilárd és a gáz halmazállapot között. Még finomabb részleteket vizsgálva az derült ki, hogy a különleges anyag töltött folyadékként, kisebb távolságon viszont inkább gázként viselkedik.

Az óriásbolygók belsejének fizikai viszonyairól nem tudunk közvetlenül információt szerezni, ezért csak a modellkísérletek segíthetnek a részletek feltárásában. Az új ismeretek alapján továbbfejlesztik a Jupiter és a Szaturnusz bolygóra vonatkozó modelleket, illetve a bolygófejlődés dinamikájának leírását. A forró és sűrű anyag viselkedésének jobb megismerése a jövő energiaforrásának, a szabályozott termonukleáris fúziónak a megvalósításához is közelebb visz.