Алмазный дождь может быть более распространенным во Вселенной, чем считалось

Небо ледяных планет во всем космосе может быть полно алмазов. Сжатые соединения углерода могут превращаться в алмазы при менее экстремальных температурах, чем того требовали исследователи, что может сделать алмазный дождь обычным явлением внутри ледяных гигантов.

В прошлом лабораторные эксперименты привели к путанице в отношении условий, при которых алмазы могли образовываться внутри ледяных гигантов, таких как Уран и Нептун. Существует два типа экспериментов, исследующих это: эксперименты по динамическому сжатию, в которых углеродные соединения подвергаются внезапному удару, и эксперименты по статическому сжатию, в которых они помещаются внутрь камеры и постепенно сжимаются. До сих пор эксперименты по динамическому сжатию требовали гораздо более высоких температур и давлений для образования алмазов.

Мунго Фрост из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии и его коллеги провели новую серию экспериментов, используя статическое сжатие и динамический нагрев. Рентгеновский свет. Они наблюдали, как алмазы начали формироваться из полистирола при температуре около 2200°C и давлении около 19 гигапаскалей — условиях, аналогичных тем, что наблюдались в неглубоких недрах Урана и Нептуна.

Эти давления намного ниже, чем давления, необходимые для образования алмазов в более ранних экспериментах с использованием динамического сжатия. Реакция длилась дольше, чем обычно проводятся в экспериментах по динамическому сжатию, что может объяснить, почему такие эксперименты не выявили образования алмазов при низком давлении. «Это противоречило установленным результатам и было не тем, что мы ожидали увидеть, но оно прекрасно вписывалось и как бы связывало все воедино», — говорит Фрост. «Оказывается, все дело было в разных временных рамках».

Это может означать, что алмазный дождь возможен на планетах меньшего размера, чем мы думали ранее. Исследователи подсчитали, что из примерно 5600 подтвержденных экзопланет более 1900 потенциально могут иметь алмазный дождь.

Это также означает, что в Солнечной системе алмазы могут образовываться на меньших глубинах, чем мы думали, что может изменить наше понимание динамики недр планет-гигантов. Это более мелкое образование может позволить алмазному дождю проходить сквозь слой льда, когда он опускается к центрам этих планет. Это, в свою очередь, повлияет на магнитные поля ледяных миров, которые сложны и плохо изучены.