Forskere har på laboratoriet demonstreret et "diamantfald" - et mærkeligt fænomen, der ifølge teoriens forudsigelser skal observeres på Uranus og Neptune.
Isgiganternes atmosfærer indeholder betydelige mængder metan og andre flygtige organiske stoffer. Simuleringer viser, at på en dybde af tusinder af kilometer, hvor trykket når et passende niveau, kan de og brint føre til, at diamantkrystaller danner ret hurtigt og falder ud i form af noget som sne.
Ved hjælp af en laser fra US National Accelerator Laboratory SLAC demonstrerede Dominik Kraus og hans kolleger denne proces under kontrollerede forhold. Detaljerne om deres arbejde er beskrevet i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Nature Astronomy.
Kraftige laserimpulser rettet mod en plastisk polystyrenprøve skabte to successive chokbølger i den. Det andet var større og hurtigere end det første, og på det rigtige tidspunkt fangede det op. Interferensen af disse bølger skabte både dybe depressioner af lavt tryk og toppe af ultrahøjt tryk, hvor dannelsen af kortvarige diamantkrystaller fandt sted. LCLS-værktøjet gjorde det muligt at følge processen og tage “snapshots” milliarder gange pr. Sekund.
Erfaringen har vist, at dannelsen af diamanter fandt sted ved temperaturer på hundreder af tusinder af grader og tryk i størrelsesordenen en million atmosfærer - næsten en størrelsesorden højere end det var muligt at opnå i sådanne eksperimenter før. Lignende forhold kan eksistere i atmosfærerne fra isgiganter i en dybde på ca. 10.000 km. Ifølge Dr. Kraus kunne denne proces forekomme selv ved næsten absolut nul, men ville kræve endnu meget højere pres.
Man kan ikke blive rig på produktionen af sådanne diamanter fra plast: størrelsen på krystaller overskred ikke et par nanometer. Men i atmosfærerne i Neptune og Uranus kan de ifølge teoretiske beregninger være meget større og nå hundreder af kg masse. Disse kæmpe planeteres solide kerner er omgivet af et tykt lag af en blanding af is under et enormt pres, gennem hvilket kæmpe diamanter langsomt falder. De kan endda akkumuleres nedenfor og omgiver kernen med en fantastisk diamantskorpe.
Sergey Vasiliev
