Probing the complex ion structure in liquid carbon at 100 GPa.
We present the first direct experimental test of the complex ion structure in liquid carbon at pressures around 100 GPa, using spectrally resolved x-ray scattering from shock-compressed graphite samples. Our results confirm the structure predicted by ab initio quantum simulations and demonstrate the importance of chemical bonds at extreme conditions similar to those found in the interiors of giant planets. The evidence presented here thus provides a firmer ground for modeling the evolution and current structure of carbon-bearing icy giants like Neptune, Uranus, and a number of extrasolar planets.
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Kraus
Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Nöthnitzer Straße 38, 01187 Dresden, Germany.
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Vorberger
Centre for Fusion, Space and Astrophysics, Department of Physics, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, United Kingdom.
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DO
Gericke
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Planckstraße 1, 64291 Darmstadt, Germany.
V
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Bagnoud
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Planckstraße 1, 64291 Darmstadt, Germany.
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Blažević
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany and Université de Bordeaux-CEA-CNRS CELIA UMR 5107, 351 Cours de la Libération, 33405 Talence, France.
W
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Cayzac
Helmholtz-Institut Jena, Fröbelstieg 3, 07743 Jena, Germany.
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Frank
Department of Physics, University of Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PU, United Kingdom.
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Gregori
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Ortner
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Otten
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Roth
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Schaumann
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Schumacher
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
K
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Siegenthaler
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Wagner
Centre for Fusion, Space and Astrophysics, Department of Physics, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, United Kingdom and Tessella, 26 The Quadrant, Abingdon OX14 3YS, United Kingdom.
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Wünsch
Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 9, 64289 Darmstadt, Germany.
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Roth