25. März 2019

Kunststoff für ein besseres Planetenverständnis

In Planeten wie Neptun oder Uranus könnte es deutlich weniger freien Wasserstoff geben als angenommen. Um die hohen Temperaturen und Drücke im Inneren der Eisriesen nachzuahmen, trieben Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) Schockwellen durch zwei Arten Kunststoff. Dabei untersuchten sie mit ultrastarken Röntgenlasern die Wirkung auf die Proben. Das unerwartete Ergebnis: Statt aufzubrechen, hielt die Kristallstruktur einer Kunststoffart dem extremen Druck stand. Weil das hochdichte Innere der Planeten ähnliche Bestandteile wie der Kunststoff aufweist, müssen nun auch Planetenmodelle teilweise neu überdacht werden.

Kohlenstoff und Wasserstoff gehören zu den häufigsten Elementen im Universum. Die Eisriesen Neptun und Uranus bestehen zu großen Teilen aus diesen Zutaten – beispielsweise in Form von Methangas. Tiefer im Inneren der Planeten bilden sich durch den hohen Druck komplexere Strukturen aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Ganz innen befindet sich ein fester Kern. Welche Zustände die Materie dazwischen annimmt, ist eine der großen Fragen der Planetenforschung, zu deren Beantwortung das HZDR beitragen möchte.

Lesen Sie mehr in den HZDR-Mitteilungen dazu, wie das internationale Forscherteam um die HZDR-Forscher Dr. Nicholas Hartley und Dr. Dominik Kraus den Aufbau der Planeten mit zwei Arten Kunststoff näher untersucht, um so Neptun und Uranus besser zu begreifen.


Foto ©HZDR/J. Vorberger: Selbst unter extrem hohem Druck, wie im Inneren von Neptun oder Uranus, gibt es stabile Kristallstrukturen aus Kohlenstoff (orange) und Wasserstoff (grau). Diese Entdeckung der HZDR-Forscher zeigt neue Möglichkeiten auf, wie die innere Struktur der Eisriesen beschaffen sein könnte.

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