L'universo è più strano di quanto tu possa immaginare e, nelle profondità dello spazio, si possono trovare esopianeti selvaggi e strani: pianeti con ardenti fiumi di lava, o pianeti soggetti a forze gravitazionali così forti a forma di pallone da calcio. Possiamo aggiungere a questa lista un'altra classe di pianeti strani, quelli su cui piovono diamanti.
Si pensa che l’effetto pioggia di diamanti avvenga nelle profondità dei giganti ghiacciati come Urano e Nettuno, e così è stato ricreato in un laboratorio qui sulla Terra nel 2017. Ora, i ricercatori hanno scoperto che questo effetto non è solo un raro colpo di fortuna, ma potrebbe essere più comune di quanto si pensasse in precedenza.
Il gruppo internazionale di ricercatori che lavora con lo SLAC National Accelerator Laboratory ha precedentemente creato l’effetto pioggia di diamanti ponendo idrogeno e carbonio sotto pressioni estremamente elevate. Ma in questa nuova ricerca, hanno voluto rendere le condizioni più realistiche rispetto all'interno sarebbe come un pianeta gigante di ghiaccio includendo anche altri elementi che sarebbero presenti, come ossigeno.
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Per simulare questo mix di sostanze chimiche, i ricercatori hanno utilizzato un materiale familiare: la plastica PET utilizzato in un buon imballaggio, che risulta essere chimicamente simile alle condizioni desiderate creare. "Il PET ha un buon equilibrio tra carbonio, idrogeno e ossigeno per simulare l'attività dei pianeti ghiacciati", ha spiegato uno dei ricercatori, Dominik Kraus dell'Università di Rostock.
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I ricercatori hanno utilizzato un laser ad alta potenza per creare onde d’urto nella plastica, quindi hanno osservato come i raggi X rimbalzavano su di essa. Ciò ha permesso loro di vedere come si stavano formando piccoli diamanti. I diamanti prodotti nell'esperimento erano molto piccoli, chiamati nanodiamanti, ma si trovavano a circa 5.000 miglia sotto la superficie terrestre. sulla superficie di un gigante di ghiaccio potrebbero formarsi diamanti molto più grandi, che cadrebbero verso il nucleo ghiacciato del pianeta. I diamanti potrebbero persino affondare nel nucleo e formare uno spesso strato di diamante.
Nei nuovi esperimenti, il team ha scoperto che quando includevano l’ossigeno i nanodiamanti crescevano a un livello inferiore temperature e pressioni, il che significa che la presenza di ossigeno facilita la formazione di pioggia di diamanti probabile. "L'effetto dell'ossigeno è stato quello di accelerare la scissione del carbonio e dell'idrogeno e quindi incoraggiare la formazione di nanodiamanti", ha detto Kraus. “Significava che gli atomi di carbonio potevano combinarsi più facilmente e formare diamanti”.
Con questa scoperta, i ricercatori ora vogliono riprovare gli esperimenti e includere sostanze chimiche come etanolo, acqua e ammoniaca per modellare ancora più da vicino gli ambienti dei giganti del ghiaccio.
“Il fatto che possiamo ricreare queste condizioni estreme per vedere come questi processi si svolgono su scale molto veloci e molto piccole è entusiasmante”, ha affermato lo scienziato e collaboratore dello SLAC Nicholas Hartley. “L’aggiunta di ossigeno ci avvicina più che mai a vedere il quadro completo di questi processi planetari, ma c’è ancora molto lavoro da fare. È un passo avanti verso l’ottenimento della miscela più realistica e la scoperta di come questi materiali si comportano veramente su altri pianeti”.
La ricerca è pubblicata sulla rivista Progressi della scienza.
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