«Алмазный дождь» внутри ледяных планет воссоздали в лаборатории

Команда ученых из Германии, США, Великобритании и Японии смоделировала в лаборатории среду внутри ледяных планет, создавая ударные волны в пластике с помощью интенсивного оптического лазера. В результате эксперимента образовались наноалмазы. Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Уран и Нептун похожи изнутри, обе планеты содержат твердое ядро, покрытое слоями разного льда. В планетах Солнечной системы лед связан с молекулами водорода и другими элементами: углеродом, кислородом и азотом.

В эксперименте, главной задачей которого было сымитировать условия внутри Урана и Нептуна, ученые впервые смогли наблюдать «алмазный дождь», образовавшийся в условиях высокого давления. Предполагалось, что давление, сжимающее водород и углерод, формируется на глубине около 8000 километров от поверхности планет.

В ходе работы ученые использовали полистирол, в составе которого также есть углерод и водород. Оказалось, что почти каждый атом углерода, входивший в состав пластика, был включен в небольшие алмазные структуры размером до нескольких нанометров. Эти алмазы образовывались за долю секунды, а сам процесс их формирования удалось зафиксировать с помощью рентгеновских снимков. По прогнозам авторов работы, образующиеся на Уране и Нептуне алмазы могут быть гораздо больше: предположительно, их масса может достигать миллионов карат. Физики предполагают, что на протяжении тысяч лет эти алмазы погружаются сквозь толщу льда и образуют отдельный слой у ядра планеты.

Результаты работы помогут изучить процессы, которые происходят внутри других планет. Наноалмазы, произведенные в земных условиях, могут быть использованы в коммерческих целях: в медицине, электронике и при создании лабораторного оборудования.