Gyémántok hullanak az égből a Neptunuszon
Új kutatások szerint a Neptunusz köpenyéből gyémántok hullanak, de a korábbi kutatások ellenére az Uránusz köpenyéből nem. Az eredmények magyarázatot adhatnak egy évtizedes ellentmondásra.
A Neptunusz és az Uránusz fagyos hidrogén-hélium légköre alatti folyékony anyag vízben, ammóniában, metánban és talán valami sokkal káprázatosabb anyagban gyémántban is gazdag. A tudósok már régóta gyanítják, hogy ezek a drágakövek a jégóriások köpenyéből a sziklás magjukba zúdulhatnak.
A Nature Communications című folyóiratban február 27-én közzétett elméleti eredmények azt sugallják, hogy míg a Neptunusz köpenyében ideális gyémántképző körülmények uralkodhatnak, az Uránuszon talán nem.
A jégóriások belseje azonban még mindig rendkívül rejtélyes. Ahhoz, hogy magabiztosan lehessen előre jelezni a gyémántesőket, ahhoz számos további küldetés szükséges.
„Az Uránusz és a Neptunusz tömegével rendelkező bolygók elég gyakoriak a galaxisban” mondta Ravit Helled, a Zürichi Egyetem kutatója. A kutató hozzátette, hogy a jégóriások belsejében zajló folyamatok megértése „Nagyon fontos az exobolygók jellemzése, valamint saját eredetünk megértése szempontjából„.
Korábbi kutatások szerint nem csak az említett bolygókon, de a Merkúr felszínén is nagy mennyiségű gyémánt található. Ennek az eredete az lehet, hogy a bolygó felületét borító grafitba becsapódó, űrből érkező kőzetek gyémántszilánkokká zúzhatták a felszíni réteget.
GYÉMÁNTOK AZ ÉGEN?
Az 1980-as években, miután a Voyager 2 elrepült a bolygók mellett, a tudósok észrevették, hogy a Neptunusz a saját belső hőjétől izzik, míg az Uránusz csak a Naptól kapott energiát veri vissza. A tudósok azóta is küzdenek ezen különbség magyarázatával.
„Az elmúlt évtizedekben ezekkel a bolygókkal kapcsolatban a játék az volt, hogy megpróbáltunk elgondolkodni azon, hogy valójában miért különböznek, hiszen annyira hasonlónak tűnnek” – mondta Jonathan Fortney kutató.
A Bingqing Cheng által vezetett új tanulmány szerint a gyémánteső lehet a kirakós egyik darabja. Ahogy a drágakövek átesnek a köpenyen, hő formájában gravitációs energiát szabadítanak fel. Bár kevésbé drámai, mint egy a légkörünkben felgyulladó aszteroida, az elv hasonló. A meteoritok (vagy gyémántok) súrlódnak a közeghez amelyen keresztülesnek és ez a súrlódás hőt szabadít fel.
Amikor Cheng csapata kiszámította a szén „fagyáspontját” olyan körülmények között, mint amilyenek a Neptunuszon és az Uránuszon uralkodnak. Felfedezték, hogy van egy szűk hőmérsékleti és nyomási sáv, amely ideális a gyémántok kialakulásához. Ilyen körülmények között a szén és a hidrogén elválik egymástól és a szén egy szénben gazdag folyadékká koncentrálódik, amely tökéletes a gyémánt képződéséhez. Ez a koncentrált folyadék gyémánteső formájában fagyhat ki.
Cheng és munkatársai szerint míg a Neptunuszon lehetséges ez a gyémánteső, addig az Uránuszon a körülmények nem megfelelőek. Amennyiben ez igaz, akkor a kutatás magyarázatot adhat a bolygó rejtélyesen halvány fényére.
MEGOLDATLAN REJTÉLYEK
Egy másik, a SLAC Nemzeti Gyorsító Laboratórium által végzett kutatás további részleteket fedett fel a gyémántokról. Az eredmények teljesebb képet adnak arról, hogyan alakul ki a gyémánteső más bolygókon. A felfedezések itt a Földön a nanogyémántok előállításának új módjaihoz is vezethetnek. Amennyiben az eredmények helyesek, akkor igen széleskörű alkalmazási lehetőségek tárulhatnak fel. A kutatás innovációt hozhat gyógyszeriparban, az orvosi érzékelőkben, a nem invazív sebészetben, a fenntartható gyártásban és a kvantum elektronikában.
Ezen felül a kutatók állítása szerint a Neptunuszon és az Uránuszon a gyémántok sokkal nagyobbak is lehetnek, mint az ezekben a kísérletekben előállított nanogyémántok, talán több millió karátos súlyúak. Több ezer év alatt a gyémántok lassan elsüllyedhetnek a bolygók jégrétegén és vastag csillám réteggé állhatnak össze a szilárd bolygómag körül.
A kutatások ellenére Fortney és Helled is figyelmeztet, hogy a tudósoknak még mindig nincs igazán jó elképzelésük arról, hogy milyen lehet a jégóriások belsejében. Az emberiség eddig egyetlen közeli pillantást nyert az Uránuszra és a Neptunuszra, a Voyager 2 elrepülései során. Amíg nem térünk vissza a külső Naprendszerbe, nehéz lesz biztosan megmondani, hogy bármelyik bolygón is hullanak-e drágakövek az égből.