Pe Uranus și Neptun plouă cu diamante în stare solidă
Prognoză meteo neptuniană: Vremea va continua să fie schimbătoare și pe parcursul săptămânii următoare, se vor aștepta precipitații de diamante...
Sistemul solar este chiar mai înfricoșător de bizar decât ne-am fi gândit până acum: Pe Uranus și Neptun, oamenii de știință emit prognoză de furtuni de diamante solide nu de ... ploaie.
Pietrele geme se formează în oceanele mocirloase bogate în hidrocarburi, care înconjoară miezurile masive ale giganților gazoși. Oamenii de știință au speculat de mult că presiunile extreme din această regiune ar putea împărți aceste molecule în atomi de hidrogen și carbon, dintre care ultima, se cristalizează formând diamante. Despre aceste diamante s-a crezut că se scufundă ca o ploaie prin mijlocul oceanului, până când ating nucleul solid.
Însă nimeni nu a reușit sp dovedească acest lucru până acum. Într-un studiu publicat în jurnalul Nature Astrophysics, cercetătorii declară că au reușit să reproducă această „ploaie de diamante”, utilizând lasere extravagante din plastic și de mare putere. „Anterior, cercetătorii puteau doar presupune că s-ar forma diamante," a declarat autorul principal al lucrării, Dominik Kraus, un fizician la centrul de cercetare Helmholtz Dresden-Rossendorf din Germania, pentru revista Cosmos.
Oamenii de știință au încercat și anterior să facă reproducă acest fenomen — la urma urmei, cine nu ar vrea să creeze o ploaie de pietre prețioase? — dar au eșuat la încercarea de a simula presiunile incredibile de lângă nucleele planetelor gazoase. Neptun și Uranus au de 17, respectiv 15 ori masa Pământului, iar oceanele lor sunt strivite de presiuni, de milioane de ori mai intense decât presiunea atmosferică la nivelul mării de pe Pământ.
Pentru a reproduce această intensitate absurdă, Kraus și colegii săi au folosit doua tipuri de laser - unul optic și unul cu raze X — pentru a produce undele de șoc. Mai apoi, aceste valuri au fost ghidate printr-un bloc din polistiren - un tip de plastic compus din hidrogen și carbon, la fel ca și oceanele planetelor Uranus și Neptun.
„Primul val mai mic și mai lent este depășit de un al doilea val mai puternic”, a explicat Kraus într-un comunicat de presă. Combinația celor două valuri au stors plasticul cu o presiune de 150 de gigapascali - o presiune mai mare decât cea existentă la baza mantalei Pământului — și l-au încălzit la peste 8.500 de grade. În acel moment, diamantele au început să se formeze.
Procesul a durat doar o fracțiune de secundă, iar diamantele nu măsurau mai mult decât câțiva nanometri lungime. Totuși, Kraus și colegii săi consideră că diamantele care se dezvolta pe Uranus și Neptun sunt, probabil, mult mai mari și cu o durată de viață mai lungă.
„În planetă sunt investiți mii, probabil milioane de ani, și există o serie largă de condiții care permit acestui fenomen să aibă loc", a declarat co-autorul Dirk Gericke, de la Universitatea Warwick.
Rezultatele vor fi utile nu doar pentru înțelegerea giganților gazoși, dar și pentru îmbunătățirea procesului de producție al diamantelor. Majoritatea pietrelor geme realizate în laborator sunt create printr-un proces de sablare, însă Kraus și Gericke sugerează că folosirea de lasere, face producția mai curată și mai usor de controlat. Aceste pietre pot fi apoi folosite la semiconductori, burghie și panouri solare, ca să nu mai vorbim de instrumentele care imită condițiile de pe planetele gazoase, cele care au inspirat această cercetare.
