Οι παγκόσμοι σε όλο τον γαλαξία μπορεί να βρέχουν διαμάντια
Τα διαμάντια αποκτούν την αξία τους από το πόσο σπάνια είναι στην επιφάνεια της Γης. Μόλις την περασμένη εβδομάδα μάθαμε ότι μπορεί να υπάρχει ένα «εργοστάσιο διαμαντιών» κάτω από τα πόδια μας που παράγεται εκεί όπου ο πυρήνας της Γης συναντά τον μανδύα, ενώ τα διαμάντια στον ουρανό αποδεικνύονται πολύ αληθινά. Από μια πιο καθολική προοπτική, ωστόσο, φαίνεται όλο και περισσότερο σαν να είναι τόσο κοινά όσο το βούρκο.
Πριν από χρόνια, οι πλανητικοί επιστήμονες πρότειναν τις ακραίες πιέσεις μέσα στους λεγόμενους «γίγαντες του πάγου» Ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας παράγουν βροχή διαμαντιών, και κατάφεραν ακόμη και να φτιάξουν νανοδιαμάντια αναπαράγοντας αυτές τις συνθήκες στο εργαστήριο. Υπάρχουν ενδείξεις ότι ο τρόπος με τον οποίο τα διαμάντια βυθίζονται μέσα από το αέριο υλικό, δημιουργώντας θερμότητα από την τριβή καθώς πέφτουν, είναι ένα αρκετά κοινό φαινόμενο που επηρεάζει την ισορροπία θερμότητας των πλανητών.
Το Ηλιακό μας Σύστημα έχει δύο γίγαντες πάγου έως τέσσερις βραχώδεις πλανήτες, αλλά σε γαλαξιακή κλίμακα, αυτοί μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ο πιο κοινός τύπος πλανήτη. Η μοντελοποίηση γιγάντων πάγου με κάπως πιο σύνθετες ατμοσφαιρικές συνθέσεις στο Science Advances υποδηλώνει ότι ο σχηματισμός διαμαντιών μπορεί να είναι τουλάχιστον εξίσου συνηθισμένος αλλού.
Ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας είναι και οι δύο πολύ χαμηλοί σε οξυγόνο στα αέρια εξωτερικά στρώματά τους, αλλά οι ωκεανοί τους με αμμωνία-νερό απαιτούν οξυγόνο για το H2 Ο. Οι αντίστοιχοι αλλού μπορεί να είναι πλουσιότεροι σε οξυγόνο. Η ομάδα που παρήγαγε νανοδιαμάντια κάτω από θερμοκρασίες και πιέσεις που μοιάζουν με τον Ποσειδώνα σε ατμόσφαιρα καθαρού μεθανίου προσπάθησε να διερευνήσει εάν το ίδιο πράγμα θα συνέβαινε σε έναν κατά τα άλλα παρόμοιο πλανήτη πλούσιο σε οξυγόνο.
Έστρεψαν σε ένα απροσδόκητο υλικό - το PET, ένα διαυγές, ισχυρό πλαστικό που χρησιμοποιείται συχνά σε τυπικά μπουκάλια αναψυκτικών. «Το PET έχει μια καλή ισορροπία μεταξύ άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου για την προσομοίωση της δραστηριότητας σε πλανήτες πάγου», δήλωσε ο καθηγητής Dominik Kraus του Πανεπιστημίου του Ρόστοκ σε ανακοίνωσή του. Οι συγγραφείς βομβάρδισαν δείγματα PET με λέιζερ ακτίνων Χ.
Αντί να αποτρέψουν το σχηματισμό διαμαντιών, ο Kraus και οι συγγραφείς του βρήκαν ότι το οξυγόνο το κάνει πιο πιθανό. Με παρόν οξυγόνο, τα διαμάντια σχηματίζονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις από ό,τι χωρίς.
«Η επίδραση του οξυγόνου ήταν να επιταχύνει τη διάσπαση του άνθρακα και του υδρογόνου και έτσι να ενθαρρύνει το σχηματισμό νανοδιαμαντιών», είπε ο Kraus. "Σήμαινε ότι τα άτομα άνθρακα θα μπορούσαν να συνδυαστούν πιο εύκολα και να σχηματίσουν διαμάντια."
Τα διαμάντια που σχηματίστηκαν σε αυτή τη μελέτη έχουν πλάτος μόλις λίγα νανόμετρα, αλλά οι συγγραφείς πιστεύουν ότι θα αναπτυχθούν υπό συνθήκες γιγάντων πάγου και ζυγίζουν εκατομμύρια καράτια (τουλάχιστον 200 κιλά). Αν και τα πυκνά αέρια σε κόσμους όπως αυτός θα επιβραδύνουν την πτώση τους, τελικά τα διαμάντια θα βυθίζονται για να σχηματίσουν ένα στρώμα γύρω από τον συμπαγή πυρήνα.
Ακόμη και τα πιο ευφάνταστα σχέδια για την εξόρυξη πλανητών είναι απίθανο να βρουν ένα μονοπάτι για την ανάκτηση πολύτιμων λίθων κάτω από δεκάδες χιλιάδες χιλιόμετρα αερίου αρκετά πυκνό ώστε να παράγει πιέσεις που τους σχηματίζουν. Ωστόσο, η ανακάλυψη θα μπορούσε να αποδειχθεί πρακτική με άλλο τρόπο, με τους ερευνητές να πιστεύουν ότι η τεχνική τους για την κατασκευή νανοδιαμαντιών με λάμποντας λέιζερ σε PET θα μπορούσε να είναι εμπορικά βιώσιμη.
Αυτά τα διαμάντια είναι απίθανο να είναι αρκετά μεγάλα για να απειλήσουν τη βιομηχανία πολύτιμων λίθων, αλλά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για λειαντικά, κβαντικούς αισθητήρες και ιατρικούς παράγοντες αντίθεσης.
«Ο τρόπος με τον οποίο παράγονται σήμερα τα νανοδιαμάντια είναι παίρνοντας ένα μάτσο άνθρακα ή διαμάντι και ανατινάζοντάς το με εκρηκτικά», δήλωσε ο Δρ Benjamin Ofori-Okai του Πανεπιστημίου Stanford. «Αυτό δημιουργεί νανοδιαμάντια διαφόρων μεγεθών και σχημάτων και είναι δύσκολο να ελεγχθεί. Αυτό που βλέπουμε σε αυτό το πείραμα είναι μια διαφορετική αντιδραστικότητα του ίδιου είδους υπό υψηλή θερμοκρασία και πίεση». Αυτό μπορεί να έχει πιο συνεπή αποτελέσματα.
