science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het regent diamanten in het universum, suggereert onderzoek

Uranus en Neptunus, ijsreuzen waarvan wetenschappers denken dat diamantregen onder het oppervlak valt.

Het zou kunnen dat het diamanten regent op planeten in het hele universum, suggereerden wetenschappers vrijdag, na het gebruik van gewoon plastic om de vreemde neerslag te recreëren die vermoedelijk diep in Uranus en Neptunus wordt gevormd.

Wetenschappers hadden eerder getheoretiseerd dat extreem hoge druk en temperaturen waterstof en koolstof duizenden kilometers onder het oppervlak van de ijsreuzen in vaste diamanten veranderen.

Nu nieuw onderzoek, gepubliceerd in Science Advances , voegde zuurstof toe aan de mix en ontdekte dat "diamantenregen" vaker voorkomt dan gedacht.

IJsreuzen zoals Neptunus en Uranus worden beschouwd als de meest voorkomende vorm van planeten buiten ons zonnestelsel, wat betekent dat er in het hele universum diamantenregen kan voorkomen.

Dominik Kraus, een natuurkundige bij het Duitse HZDR-onderzoekslaboratorium en een van de auteurs van het onderzoek, zei dat de neerslag van diamanten heel anders was dan regen op aarde.

Onder het oppervlak van de planeten wordt aangenomen dat het een "hete, dichte vloeistof" is, waar de diamanten zich vormen en langzaam naar de rotsachtige, potentieel aardse kernen meer dan 10.000 kilometer (6.200 mijl) lager zinken, zei hij.

Daar zouden gevallen diamanten enorme lagen kunnen vormen die "honderden kilometers of zelfs meer" overspannen", vertelde Kraus aan AFP.

Hoewel deze diamanten misschien niet glanzend zijn en geslepen als een "mooie edelsteen aan een ring", zei hij dat ze werden gevormd door dezelfde krachten als op aarde.

Om het proces te repliceren, vond het onderzoeksteam de noodzakelijke mix van koolstof, waterstof en zuurstof in een gemakkelijk verkrijgbare bron:PET-plastic, dat wordt gebruikt voor alledaagse voedselverpakkingen en flessen.

Kraus zei dat hoewel de onderzoekers zeer schoon PET-plastic gebruikten, "het experiment in principe zou moeten werken met Coca-Cola-flessen".

Het team zette vervolgens een krachtige optische laser op het plastic in het SLAC National Accelerator Laboratory in Californië.

"Zeer, zeer korte röntgenflitsen van ongelooflijke helderheid" stelden hen in staat om het proces van nanodiamanten - kleine diamanten die te klein zijn om met het blote oog te zien - te bekijken terwijl ze zich vormden, zei Kraus.

"De zuurstof die in grote hoeveelheden op die planeten aanwezig is, helpt echt om de waterstofatomen uit de koolstof weg te zuigen, dus het is eigenlijk gemakkelijker voor die diamanten om zich te vormen," voegde hij eraan toe.

Nieuwe manier om nanodiamanten te maken?

Het experiment zou kunnen wijzen op een nieuwe manier om nanodiamanten te produceren, die een breed en toenemend aantal toepassingen hebben, waaronder medicijnafgifte, medische censors, niet-invasieve chirurgie en kwantumelektronica.

"De manier waarop nanodiamanten momenteel worden gemaakt, is door een bos koolstof of diamant te nemen en het op te blazen met explosieven", zegt SLAC-wetenschapper en co-auteur Benjamin Ofori-Okai.

"Laserproductie zou een schonere en gemakkelijker gecontroleerde methode kunnen bieden om nanodiamanten te produceren," voegde hij eraan toe.

Het onderzoek naar diamantregen blijft hypothetisch omdat er weinig bekend is over Uranus en Neptunus, de meest afgelegen planeten in ons zonnestelsel.

Slechts één ruimtevaartuig - NASA's Voyager 2 in de jaren tachtig - is langs de twee ijsreuzen gevlogen en de gegevens die het terugstuurde, worden nog steeds gebruikt voor onderzoek.

Maar een NASA-groep heeft een mogelijke nieuwe missie naar de planeten geschetst, die mogelijk volgend decennium wordt gelanceerd.

"Dat zou fantastisch zijn," zei Kraus.

Hij zei dat hij enorm uitkijkt naar meer gegevens, ook al duurt het een decennium of twee. + Verder verkennen

'Diamantregen' op gigantische ijzige planeten kan vaker voorkomen dan eerder werd gedacht

© 2022 AFP