Възможно е на Нептун да валят диаманти

От известно време изследователи допускат, че има вероятност в недрата на ледените гиганти Нептун и Уран да вали „дъжд“ от диаманти. Вече дори съществуват доказателства, които подкрепят това предположение. 

Знаем, че атмосферите на Нептун и Уран се състоят предимно от водород, хелий и малко количество метан. Под тези атмосферни слоеве около ядрото на планетата се намира свръхгореща и плътна смес от „вледенени“ вода, метан и амоняк.

Новото изследване, публикувано на 26 май, гласи, че огромните температури и чудовищното налягане на хиляди километри под повърхността на тези ледени гиганти са способни да разделят въглеводородните съединения, като въглеродът се компресира в диамант и потъва още по-дълбоко към планетарните недра.

В изследването международен екип от учени използва рентгеновия лазер с кохерентна светлина (LCLS) на Националната ускорителна лаборатория SLAC в Калифорния, САЩ. С негова помощ те установяват, че въглеродът в атмосферите на планетите е възможно директно да преминава в кристални диаманти.

Въглеродът се компресира до диаманти

Този процес се различава от резултатите при предишни експерименти, проведени в среда, която наподобява вътрешността на Нептун. В последния експеримент се установява, че когато въглеродът се компресира до образуване на диаманти, останалите атоми формират водород, като по този начин не остава практически никакъв остатъчен въглерод.

„При ледените гиганти знаем, че въглеродът директно преминава в твърдо газообразно агрегатно състояние, тоест образува диаманти без да заема течна преходна форма“, споделя Доминик Краус, физик от Техническия университет в Дрезден.

„Това изследване загатва за явление, за което е много трудно да се предоставят изчислителни данни: „смесимостта“ на два елемента и по-точно как те се рекомбинират, когато взаимодействат“, обяснява физикът Майк Дън, директор на LCLS. „Тук наблюдаваме как два елемента се разделят, подобно на разделянето на майонеза на масло и оцет.“

Изследването може да разреши още една загадка

Нептун и Уран са най-слабо изучените планети в нашата Слънчева система. И двете планети са от типа ледени гиганти – вид планети, които населяват Галактиката с десет пъти по-голяма честота, в сравнение с газовите гиганти като Юпитер. Изследователите смятат, че по-доброто им разбиране значително ще помогне за опознаването на Галактиката.

Една загадка, която тези открития могат да разбулят, е защо вътрешността на Нептун е много по-гореща, отколкото се очаква. Едно възможно обяснение е именно, че диамантите, които са по-плътни от остналите вещества, се формират във вътрешността на планетата и така могат да доведат до освобождаване на гравитационна енергия. След това това тя би могла да се преобразува в топлинна, генерирана от триене между диамантите и околните вещества.

Изследването е публикуван в Nature Communications.