新实验佐证,冰巨行星的钻石雨比想象中更普遍 – 十轮网-九游会官网真人游戏第一品牌

当地球,钻石因为稀有(和商业吹捧)而昂贵无比,但在其他星球,钻石可能跟岩石一样普通,比如冰巨行星天王星、海王星。美国slac国家加速器实验室基于冰巨星内部环境条件与材料进行了新实验,成功观察到钻石雨形成,预测海王星、天王星上的钻石尺寸可能非常大,重量可高达数百万克拉。

长期以来,科学家相信冰巨行星深处有种被称为“钻石雨”的通用降水形式,而巨星地表下数千公里处极高的压力与温度会将氢、碳元素变成固体钻石,由于冰巨行星缺乏坚固表面,物质往核心落下的方向变得密集,也就是说数千年来钻石雨可能沉入地下并在核心周围聚集,形成一层厚厚的金刚石层。

现在,根据美国slac国家加速器实验室一项新研究,科学家发现结合氧气(冰巨星常见的另一种元素)的碳氢化合物更容易形成钻石,表明天王星、海王星上的钻石雨可能比想象中更普遍。

为了复制过程,研究团队使用现成来源——混合碳、氢和氧的pet塑胶,以高功率x射线激光在pet内部产生冲击波并观察结构变化,发现原子排列成菱形区域,且氧气能加速碳、氢分裂,促进形成微小纳米金刚石,密度达每立方厘米3.87克。

此外,研究团队还发现钻石旁边形成能传导电流的超离子水,可以解释天王星与海王星周围发现的异常磁场。

这项实验也可能衍生出制造纳米金刚石的新方法,应用范围包括药物输送、医疗传感器、非侵入性手术、量子电子学等。

虽然钻石雨目前仍属于假设理论,因为我们对太阳系中最遥远的天王星、海王星知之甚少,但nasa下个十年即将推出冰巨行星大型探索计划,届时或许可以期待太空飞船验证钻石雨的存在。

新论文发布在《科学前缘》期刊。

(首图来源:slac)

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