Алмазы могут проливаться по всей Вселенной чаще, чем мы думали

Алмазы на Земле встречаются довольно редко, несмотря на то, что это лучший друг девушки. Но на таких ледяных планетах, как Уран и Нептун, ожидается, что алмазы выпадают в виде дождя через атмосферу. Теперь лабораторные эксперименты показывают, что искристые осадки выпадают при более низких температурах и давлении, чем считалось ранее, что делает их более распространенными не только в Солнечной системе, но и в других уголках Вселенной. Они также могут играть определенную роль во влиянии на магнитные поля этих планет.

Мы не можем полететь в глубокие слои атмосферы, где образуются алмазы, но мы можем создать похожие условия в лаборатории. Используя алмазные наковальни, исследователи подвергли пленку из полистирола невероятному давлению. Затем они облучили пленку высокоэнергетическими рентгеновскими лучами, которые нагрели образец более чем до 2200 градусов по Цельсию, и алмазы начали формироваться.

Команда также смогла провести эксперименты на более длительных временных интервалах, а также изучить реакцию соединений углерода в присутствии кислорода. Они увидели, что алмазы можно создавать при более низких температурах и давлении, а это значит, что они проводят больше времени в атмосфере планеты, прежде чем провалиться в нее еще глубже.

И дело не только в осадках. Магнитные поля Урана и Нептуна не симметричны, как у Земли, и, как полагают, создаются проводящими слоями глубоко внутри планеты. Алмазы, падающие сквозь эти слои, неся с собой газ и лед, могут перемешивать их, создавая токи и, возможно, даже приводя в движение магнитные поля.

«Алмазный дождь на ледяных планетах представляет собой интригующую загадку, которую нам предстоит решить«, — сказал в своем заявлении ведущий автор работы и ученый SLAC Мунго Фрост (Mungo Frost). «Он обеспечивает внутренний источник нагрева и транспортирует углерод глубже в планету, что может оказать существенное влияние на их свойства и состав. Он может вызвать движения внутри проводящих льдов, обнаруженных на этих планетах, влияя на генерацию их магнитных полей.«

Поскольку исследование показывает, что для образования этих алмазных дождей необходимы более низкие температуры и давление, это означает, что меньшие миры — так называемые мини-нептуны — могут иметь алмазы, падающие в их недра. Понимание наших соседей ледяных гигантов с помощью прямых наблюдений и лабораторных исследований открывает путь к пониманию бесчисленных миров.

«Это новаторское открытие не только углубляет наши знания о местных ледяных планетах, но и имеет значение для понимания аналогичных процессов на экзопланетах за пределами нашей Солнечной системы«, — сказал Зигфрид Гленцер, директор отделения плотности высоких энергий SLAC.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.