تولید و تشکیل الماس های بزرگ در سطح سیاره اورانوس و نپتون

نشریه علمی Nature Astronomy در گزارش بلندی در این باره می‌نویسد فضای سیاره های منظومه خورشیدی از کربن، اکسیژن، ازت و برخی عناصر سنگین تر تشکیل شده است. اینها نوعا از ترکیب با هیدرژن، آب ، آمو نیاک و گاز متان تولید می کنند.در فضای بیرون از منظومه، اما، این عناصر زیر فشار شدید، ازهم جدا می شوند. متان تاب نمی آورد و در یک کنش و واکنش شیمیائی پیچیده، هیدروکربورهای درهم فشرده می سازد. فشار که باز هم زیادتر شود، کربن از هیدرژن جدا می شود. ذرات جامد کربن خالص که همان الماس است به سطح سیاره فرود می آیند و بدین ترتیب لایه ای از این عنصر گرانبها در این دو سیاره ایجاد می شود.

فرضیه های نجومی ۳۰ سال گذشته برآنند که مرکز اورانوس و نپتون از لایه‌های خالص الماس تشکیل شده است.آزمایش های جدید به یاری اشعه ایکس-لیزر درستی فرضیه را اثبات می کنند که این دو سیاره را لایه های بزرگ الماس در برگرفته اند.در آزمایش‌ها شرایط درون نپتون بازسازی شده و با استفاده از لیزر، متان را زیر فشار شدید قرار می‌دهند. با فشار بسیار بسیار بالا، دما به شکل خارق العاده ای افزایش می یابد که کربن را از هیدرژن جدا می کند. منتها چنان حالتی بسیار بی دوام است و کمتر از یک ثانیه پایان می گیرد. اما در همان یک آن، دانه های الماس شکل می گیرند. در این آزمایش، دمائی ایجاد می شود که در عمق ۱۰ هزار کیلومتری نپتون وجود دارد، دمایی که ادامه می یابد تا بلورهای الماس به خوبی شکل بگیرند

گروهی از محققان انگلیسی، آمریکایی و آلمانی، شرایط درون سیارات یخی منظومه شمسی را شبیه‌سازی سازی کرده و نحوه تشکیل الماس در این سیارات را بررسی کردند.
همواره تصور بر این بوده است که در سیارات نپتون و اورانوس فشار بسیار زیاد موجب فشردگی اتم‌های کربن در اتمسفر و تشکیل الماس می‌شود و احتمالا در این سیاره‌ها باران‌هایی از جنس الماس می‌بارد؛ اما تا کنون هیچ کس قادر به مشاهده این فرآیند نبوده است.
محققان در این آزمایش برای تولید باران از یک صفحه پلی استیرن استفاده کردند که مقدار کربن موجود در آن مشابه اتمسفر اورانوس و نپتون است. سپس این صفحه را با استفاده از امواج صوتی بمباران کردند تا شرایط فشار موجود در سیارات مذکور شبیه‌سازی شود. پلی استیرن در واقع متان موجود در سیارات خارجی منظومه شمسی را شبیه سازی می‌کند که تراکم زیاد آن در سیاره نپتون علت اصلی رنگ آبی این سیاره است.
در این آزمایش تقریبا تمام اتم‌های کربن فشرده شد و به الماس‌هایی با قطر چند نانومتر تبدیل شدند. محققان معتقدند الماس‌هایی که در اورانوس و نپتون تشکیل می‌شود، بسیار بزرگ‌تر هستند و وزن آن‌ها به میلیون‌ها قیراط می‌رسد.
برای مشاهده این الماس‌های کوچک محققان از قوی ترین دستگاه اشعه X موجود در جهان استفاده کردند که در اختیار دانشگاه استنفورد قرار دارد.
به اعتقاد محققان در طول هزاران سال این الماس ها از سطح سیارات به لایه‌های زیرین وارد می‌شوند و با عبور از لایه‌های یخی، دور هسته سیاره جمع می‌شوند.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature Geoscience منتشر شده است.