Wie man einen Planeten Atom fĂĽr Atom neu erschafft

Wann ist ein Planet kein Planet? Wann regnet es Helium? Wie kann Wasser gleichzeitig fest und flĂĽssig sein? Um diese Fragen zu beantworten, nehmen Wissenschaftler die Substanzen, aus denen Planeten bestehen, setzen sie extremem Druck aus und sehen, was passiert.





Eines der technologisch fortschrittlichsten Labors aller Zeiten ist ein Hochenergielaser. Es sendet einen Lichtimpuls aus, der für den Bruchteil einer Sekunde anhält und während dieser Zeit mikroskopische Mengen der am häufigsten vorkommenden Substanzen im Universum beeinflusst.





Eine solche Schockwelle kann nie zuvor gesehene Materiezustände erzeugen, die im Darm von Planeten existieren. Entweder können Sie Mineralien in Kratern auf Satelliten verstreut bekommen, oder Substanzen, die mit Asteroiden und Meteoriten gefüllt sind, wie sorgfältige Chronisten, die die Geschichte unserer chaotischen Vergangenheit festhalten.





Klingt nach einem Zitat aus Science-Fiction - und auf der großen Leinwand ähnelt das Bild einer Szene aus einem Science-Fiction-Film. Aber heute sind solche Experimente echte Wissenschaft, die nicht in einem, sondern in vielen Hochenergielabors auf der ganzen Welt durchgeführt wird. Diese Technik ist eine der dynamischen Komprimierungsoptionen, die sich durch hohe Geschwindigkeit und Intensität auszeichnet. Mit der schnellen Kompression von Planetenmaterie werden die Prozesse im Darm der Planeten und bei energiereichen Ereignissen, beispielsweise bei Kollisionen und Einschlägen von Himmelskörpern, reproduziert.





Dies ist ein "Fänger" im Nationalen Komplex für thermonukleare Laserreaktionen, einem der wichtigsten Geräte für solche Experimente.  Illustration: Damien Jemison, Livermore National Laboratory  Lawrence
Dies ist ein "Fänger" im Nationalen Komplex für thermonukleare Laserreaktionen, einem der wichtigsten Geräte für solche Experimente. Illustration: Damien Jemison, Livermore National Laboratory Lawrence

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Die Z-Maschine verwendet elektrische Ströme und Magnetfelder, um hohe Temperaturen, hohe Drücke und energiereiche Röntgenstrahlen zu erzeugen.  Mit dieser Installation untersuchen Wissenschaftler die Zustandsgleichungen der Substanzen, aus denen die Planeten bestehen.  Kunst von Randy Montoya / Sandia National Laboratories
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Mit einem Laser können Sie die Geräte und Diagnosewerkzeuge bequem ausrichten, bevor Sie die Z-Maschine starten.  Bei der Komprimierung werden häufig Röntgenlaser verwendet, um Daten zu erfassen.  Kunst von: Sandia National Laboratories
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