北京時間7月22日消息，科學日報報道，近日勞倫斯利福摩爾國家實驗室（LLNL）的科學家們首次實驗性的再造了巨大行星，例如木星、天王星以及很多太陽系外新發(fā)現(xiàn)的行星地下深處的環(huán)境。研究人員能夠精確的測量控制這些行星進化的材料特性，這些信息對于理解巨大天體是如何形成的至關重要。這項研究主要關注于碳，后者是宇宙里第四種大量存在的元素（僅次于氫、氦和氧），碳在太陽系內外的很多類型的行星里起著重要作用。這項研究被發(fā)表在7月17日的期刊《自然》上。

　　利用世界上最大的激光——勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的國家點火裝置（NIF），勞倫斯利福摩爾國家實驗室、加州大學伯克利分校和普林斯頓大學的研究小組將樣本壓縮到地球大氣壓的5000萬倍，這可以與木星和土星中央的壓力相媲美。在NIF的192個激光里，研究小組使用了176個精確調制能量時間比的激光以產生在短暫時間內壓縮材料的壓力波。盡管鉆石是目前已知最不耐壓的材料，研究小組仍實現(xiàn)了將鉆石壓縮到比正常環(huán)境里的鉛的密度還要大。

　　“這里研發(fā)的實驗技術提供了一種新的能力，能夠實驗性的復制行星內部深處的壓力-溫度環(huán)境，”研究首席作者、LLNL的物理學家雷·史密斯（Ray Smith）這樣說道。

　　這樣的壓力以前也實現(xiàn)過，但是只能利用沖擊波，而且后者也會制造出幾十萬度的高溫，這在行星內部里是不現(xiàn)實的。因此面臨的技術挑戰(zhàn)在于保持與行星實際情況相符的低溫。這個問題有點類似緩慢的用犁耕沙子，不斷向前推動但不要堆積成塔。通過小心的調節(jié)激光強度隨著時間的改變就能克服這一挑戰(zhàn)。

　　“探索原子尺度壓力下的物質的能力為密集物質理論和行星進化模型提供了新的約束條件，”LLNL的另一名物理學家瑞普·柯林斯（Rip Collins）這樣說道。

　　這項研究描述的數(shù)據(jù)屬于對80多年前量子力學研究早期做出的預測的首次測試，量子力學一般被用于描述行星和恒星內部的物質。雖然最新數(shù)據(jù)和理論還比較相符，但科學家們還是發(fā)現(xiàn)了一些重要的差異，這表明在極端環(huán)境里的鉆石特性還有隱藏的潛力待挖掘。NIF的未來實驗將關注于揭開這些謎題。