Uranas ir Neptūnas – ledinės Saulės sistemos milžinės, kurių atmosferoje yra daug anglies molekulių, pavyzdžiui, metano. Didžiulis spaudimas, kurį patiria šių planetų atmosferos, leidžia teigti, kad ten iš kartu suspausto vandenilio ir anglies gali natūraliai susidaryti deimantai ir „lyti“ toks deimantų lietus.
Neseniai mokslininkai atliko eksperimentą, ir rado to įrodymų, skelbia „IFLscience“. Tarptautinė mokslininkų komanda „SLAC National Accelerator Laboratory“ laboratorijoje sukūrė sąlygas, kurios egzistuoja minėtos dvejose planetose. Metanas, kurį sudaro anglis ir vandenilis, tokioje planetoje pirmiausia sudarytų polimerus (iš kurių sudarytas plastikas), o vėliau palaipsniui susiformuotų deimantas (angliai ir vandeniliui atsiskyrus).
Kaip skelbiama žurnale „Nature Astronomy“, mokslininkai panaudojo stiprų optinį lazerį, kuris padėjo sukurti smūgio bangas plastiko viduje ir sugebėjo suformuoti deimantus. Taigi deimantų lietus tikrai gali „lyti“ Neptūne ir Urane.
„Planetų vidaus struktūros suvokimas yra itin svarbus perprantant, kaip iš kosminių dulkių susidaro Saulės sistemos, planetos bei gyvybei palankios sąlygos“, – sakė tyrimui vadovavęs mokslų daktaras Dominikas Krausas iš „Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf“.
Mokslininkai tiriamą medžiagą veikė dviem bangomis. Pirmoji buvo trumpesnė ir lėtesnė už antrąją. Veikiant šioms bangoms kartu, pakildavo slėgis ir susiformuodavo deimantas. Tačiau kadangi abiejų bangų veikimas yra labai trumpas, deimantai „išgyvendavo“ tik labai trumpą laiką.
„Pagrindinis mūsų darbo rezultatas yra tas, kad mes pagaminome deimantų iš plastiko, – sakė vienas iš tyrimo autorių profesorius Siegfriedas Glenzeris. – Anksčiau žmonės naudojo grafitą arba gryną anglį, o čia mes panaudojome dvi medžiagas – anglį ir vandenilį.“
Deimantai susiformuoja maždaug vieno milijono atmosferų slėgyje kelių tūkstančių laipsnių temperatūroje. Šio eksperimento metu slėgis buvo mažiausiai 10 kartų didesnis nei ankstesnių pastangų atkurti šį procesą metu. Tokių sąlygų galima tikėtis 10 tūkst. kilometrų gylyje milžiniškose ledinėse planetose.
„Slėgis yra pagrindinė varomoji jėga, o mūsų eksperimentai iš tiesų rodo, kad reikia tikrai didelio slėgio, – paaiškino mokslų daktaras D. Krausas. – Iš esmės angliavandenilių atsiskyrimas gali įvykti beveik absoliutaus nulio temperatūroje, esant pakankamam slėgiui (3 milijonus kartų didesniam už atmosferos slėgį), remiantis teoriniais paskaičiavimais. Kai temperatūra yra aukšta, tuomet šis slėgio slenkstis sumažėja.“
Eksperimento metu gauti deimantai yra kelių nanometrų skersmens, tačiau Urane ir Neptūne jie neliktų tokie maži. Mokslininkai sako, kad jie užaugtų iki šimtų kilogramų dydžio. Mokslininkai jau seniai spėja, kad planetose susidarantys makrodeimantai per tūkstančius metų smenga į ledą ir kaupiasi aplink planetų branduolį.
Šis eksperimentas turės rimtos įtakos planetų mokslui ir kelioms žemiškoms sritims. Nanodeimantai yra naudojami medicinoje ir inžinerijoje, o plastiko veikimas bangomis yra vienas iš metodų, naudojamų aktyvuoti vandenilį tam tikruose branduolių sintezės reaktoriuose. Tad geresnis ledinių planetų veikimo suvokimas gali turėti įdomių pasekmių Žemės technologijoms ir energijos gamybai.
