Diamanten kunnen diep in Neptunus en Uranus regenen.
gerelateerde inhoud
- Wetenschappers maken raar soort ijs halverwege tussen vast en vloeibaar
De fysica van deze "ijsreuzen" verschilt sterk van die van de aarde. Deze planeten hebben een vaste kern omringd door ijzige oceanen bestaande uit koolwaterstoffen, water en ammoniak. Diep in deze planeten, ongeveer 6.200 mijl van het oppervlak, is de druk zo intens dat fysici al lang hebben gespeculeerd dat zich een regen van diamanten kan vormen. Zoals Nicola Davis voor The Guardian rapporteert, heeft een nieuw experiment dat dit proces simuleert het eerste bewijs dat deze diamantenregen mogelijk is.
Eerdere onderzoekers hebben eerder geprobeerd deze "diamantenregen" te simuleren, zo meldt Davis, maar hebben nooit de immense druk kunnen produceren die wordt verwacht in het interieur van ijsreuzen. Dus een internationaal team van wetenschappers probeerde een nieuwe aanpak.
Volgens een persbericht stelde het team polystyreen, een soort plastic bestaande uit koolstof en waterstof, bloot aan schokgolven geproduceerd door een krachtige optische laser en röntgenstralen. De schokgolven comprimeerden het plastic bij een druk van 150 gigapascal en temperaturen van meer dan 9.000 graden Fahrenheit. Deze intense reactie verbrak de bindingen tussen de waterstof- en koolstofmoleculen en gecomprimeerde koolstofatomen in een microscopische diamant. Het onderzoek verschijnt in het tijdschrift Nature Astronomy .
"De experimentele tijd is erg kort", vertelt Dominik Kraus van het Duitse onderzoekslaboratorium Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf aan Davis. "Dat we deze zeer duidelijke handtekening van diamanten zagen was eigenlijk heel, heel verrassend."
Kraus, hoofdauteur van de studie, vertelt Bryson Masse van Gizmodo dat er waarschijnlijk een grote omhulling van diamantregen rond de kernen van Neptunus en Uranus is. En het is mogelijk dat het interieur van de planeten nog vreemder is.
"Als de temperatuur dicht genoeg bij de kern is (sommige berekeningen voorspellen dat), kunnen het ook 'oceanen van vloeibare koolstof' zijn met gigantische 'diamanten ijsbergen, die er bovenop zwemmen', zegt Kraus. "Maar de meeste theorieën suggereren dat diamant solide zou blijven, tenminste in Neptunus en Uranus, maar dit kan voor sommige exoplaneten anders zijn."
De diamantenregen kan ook een ander mysterie over de ijsreuzen oplossen, meldt Davis. Uranus en Neptunus zijn heter dan de meeste modellen voorspellen, maar Kraus legt uit dat, aangezien de diamanten zwaarder zijn dan het omringende koolwaterstofmedium waarin ze worden gevormd, ze gedurende duizenden jaren naar de kern van de planeet zouden zinken. Die zinkende stenen zouden wrijving veroorzaken, warmte afgeven, die de temperatuurverhoging zou veroorzaken.
Afgezien van het verbeteren van planetaire modellen, zou de nieuwe simulatie praktische toepassingen kunnen hebben. Momenteel worden kleine kunstmatige diamanten die worden gebruikt in elektronica en chirurgische instrumenten gecreëerd door stralen. Dit nieuwe lasergebaseerde proces kan leiden tot een meer nauwkeurige en efficiënte methode om de kleine edelstenen te maken.
Noot van de redactie 23 augustus 2017 : een eerdere versie van dit artikel suggereerde ten onrechte dat ammoniak en water soorten koolwaterstoffen waren.
