Forskere har på laboratoriet demonstrert et "diamantfall" - et underlig fenomen, som i følge spådommene i teorien bør observeres på Uranus og Neptune.
Atmosfærene til isgigantene inneholder betydelige mengder metan og andre flyktige organiske stoffer. Simuleringer viser at på en dybde på tusenvis av kilometer, der trykket når et passende nivå, kan de og hydrogen føre til at diamantkrystaller dannes ganske raskt og faller ut i form av noe som snø.
Ved å bruke en laser fra US National Accelerator Laboratory SLAC, demonstrerte Dominik Kraus og hans kolleger denne prosessen under kontrollerte forhold. Detaljer om arbeidet deres er beskrevet i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature Astronomy.
Høyeffekt laserpulser rettet mot en plastisk polystyrenprøve skapte to suksessive sjokkbølger i den. Det andre var større og raskere enn det første og i riktig øyeblikk fanget det opp. Innblandingen av disse bølgene skapte både dype fordypninger av lavt trykk og topper med ultrahøytrykk, hvor dannelsen av kortvarige diamantkrystaller fant sted. LCLS-verktøyet gjorde det mulig å følge prosessen og tok “øyeblikksbilder” milliarder av ganger per sekund.
Erfaringen har vist at dannelsen av diamanter skjedde ved temperaturer på hundretusenvis av grader og trykk i størrelsesorden en million atmosfærer - nesten en størrelsesorden høyere enn det var mulig å oppnå i slike eksperimenter før. Lignende forhold kan eksistere i atmosfærene til isgiganter på en dybde på rundt 10 tusen km. I følge Dr. Kraus kan denne prosessen skje selv på nesten absolutt null, men vil kreve enda mye høyere trykk.
Du kan ikke bli rik på produksjonen av slike diamanter fra plast: krystallens størrelse oversteg ikke noen få nanometer. Men i atmosfærene til Neptun og Uranus kan de ifølge teoretiske beregninger være mye større og nå hundrevis av kilo masse. De solide kjernene til disse gigantiske planetene er omgitt av et tykt lag med et enormt trykk av en blanding av is, som gigantiske diamanter sakte faller gjennom. De kan til og med akkumuleres nedenfor, rundt kjernen med en fantastisk diamantskorpe.
Sergey Vasiliev
