Les scientifiques ont démontré en laboratoire une "chute de diamant" - un phénomène étrange qui, selon les prédictions de la théorie, devrait être observé sur Uranus et Neptune.
Les atmosphères des géantes de glace contiennent des quantités importantes de méthane et d'autres matières organiques volatiles. Les simulations montrent qu'à une profondeur de milliers de kilomètres, là où la pression atteint un niveau approprié, eux et l'hydrogène peuvent conduire à la formation assez rapide de cristaux de diamant et à la chute sous forme de quelque chose comme de la neige.
À l'aide d'un laser du US National Accelerator Laboratory SLAC, Dominik Kraus et ses collègues ont démontré ce processus dans des conditions contrôlées. Les détails de leurs travaux sont décrits dans un article publié dans la revue Nature Astronomy.
De puissantes impulsions laser dirigées vers un échantillon de plastique et de polystyrène y ont créé deux ondes de choc successives. Le second était plus grand et plus rapide que le premier et l'a rattrapé au bon moment. L'interférence de ces ondes a créé à la fois des dépressions profondes de basse pression et des pics de pression ultra-haute, où la formation de cristaux de diamant de courte durée a eu lieu. L'outil LCLS a permis de suivre le processus en prenant des «instantanés» des milliards de fois par seconde.
L'expérience a montré que la formation de diamants se produisait à des températures de centaines de milliers de degrés et à des pressions de l'ordre d'un million d'atmosphères - presque un ordre de grandeur plus élevé que ce qu'il était possible d'obtenir dans de telles expériences auparavant. Des conditions similaires peuvent exister dans les atmosphères des géantes de glace à une profondeur d'environ 10 000 km. Selon le Dr Kraus, ce processus pourrait se produire même à un zéro presque absolu, mais exigerait une pression encore beaucoup plus élevée.
Vous ne pouvez pas devenir riche dans la production de tels diamants à partir de plastique: la taille des cristaux ne dépassait pas quelques nanomètres. Mais dans les atmosphères de Neptune et d'Uranus, ils peuvent, selon les calculs théoriques, être beaucoup plus gros, atteignant des centaines de kilogrammes de masse. Les noyaux solides de ces planètes géantes sont entourés d'une épaisse couche d'un mélange de glace sous une pression énorme, à travers laquelle tombent lentement des diamants géants. Ils peuvent même s'accumuler en dessous, entourant le noyau d'une superbe croûte de diamant.
Sergey Vasiliev
