Laut Forschungsergebnissen regnet es Diamanten im ganzen Universum

Uranus und Neptun, Eisriesen, von denen Wissenschaftler glauben, dass Diamantregen unter die Oberfläche fällt.

Es könnte Diamanten auf Planeten im ganzen Universum regnen, schlugen Wissenschaftler am Freitag vor, nachdem sie gewöhnliches Plastik verwendet hatten, um den seltsamen Niederschlag nachzubilden, von dem angenommen wurde, dass er sich tief im Inneren von Uranus und Neptun bildet.


Wissenschaftler stellten zuvor die Theorie auf, dass extrem hohe Drücke und Temperaturen Wasserstoff und Kohlenstoff Tausende von Kilometern unter der Oberfläche der Eisriesen in feste Diamanten verwandeln.

Jetzt neue Forschung, veröffentlicht in Wissenschaft schreitet voranfügte der Mischung Sauerstoff hinzu und stellte fest, dass „Diamantregen“ häufiger vorkommt als gedacht.

Eisriesen wie Neptun und Uranus gelten als die häufigste Form von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, was bedeutet, dass Diamantschauer im gesamten Universum auftreten können.

Dominik Kraus, Physiker am deutschen HZDR-Forschungslabor und einer der Autoren der Studie, sagte, dass Diamantniederschläge sich völlig von Regen auf der Erde unterscheiden.

Es wird angenommen, dass sich unter der Oberfläche der Planeten eine „heiße, dichte Flüssigkeit“ befindet, in der sich die Diamanten bilden und langsam zu den felsigen, möglicherweise erdgroßen Kernen mehr als 10.000 Kilometer (6.200 Meilen) tiefer sinken, sagte er.

Dort können heruntergefallene Diamanten große Schichten bilden, die sich über „Hunderte von Kilometern oder sogar mehr“ erstrecken, sagte Kraus gegenüber AFP.

Obwohl diese Diamanten nicht glänzend und wie ein „schöner Edelstein an einem Ring“ geschliffen sind, sagte er, dass sie von ähnlichen Kräften wie auf der Erde geformt wurden.

Mit dem Ziel, den Prozess zu replizieren, fand das Forschungsteam die notwendige Mischung aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in einer leicht verfügbaren Quelle – PET-Kunststoff, der für alltägliche Lebensmittelverpackungen und Flaschen verwendet wird.

Kraus sagte, obwohl die Forscher sehr sauberen PET-Kunststoff verwendeten, „sollte das Experiment grundsätzlich mit Coca-Cola-Flaschen funktionieren“.

Das Team richtete dann am SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien einen leistungsstarken optischen Laser auf den Kunststoff.

„Sehr, sehr kurze Röntgenblitze von unglaublicher Helligkeit“ ermöglichten es ihnen, den Prozess von Nanodiamanten zu beobachten – winzige Diamanten, die zu klein sind, um sie mit bloßem Auge zu sehen – wie sie sich bilden, sagte Kraus.

„Der Sauerstoff, der auf diesen Planeten in großen Mengen vorhanden ist, hilft wirklich dabei, die Wasserstoffatome vom Kohlenstoff wegzusaugen, sodass sich diese Diamanten tatsächlich leichter bilden können“, fügte er hinzu.

Neue Methode zur Herstellung von Nanodiamanten?

Das Experiment könnte einen neuen Weg zur Herstellung von Nanodiamanten aufzeigen, die ein breites und wachsendes Anwendungsspektrum haben, darunter Arzneimittelabgabe, medizinische Sensoren, nicht-invasive Chirurgie und Quantenelektronik.

„Die Art und Weise, wie Nanodiamanten derzeit hergestellt werden, besteht darin, einen Klumpen Kohlenstoff oder Diamant zu nehmen und ihn mit Sprengstoff zu sprengen“, sagte Benjamin Ofori-Okai, Wissenschaftler und Mitautor der Studie.

„Die Laserproduktion könnte eine sauberere und leichter zu kontrollierende Methode zur Herstellung von Nanodiamanten bieten“, fügte er hinzu.

Die Diamantregen-Forschung bleibt hypothetisch, da über Uranus und Neptun, die am weitesten entfernten Planeten in unserem Sonnensystem, wenig bekannt ist.

Nur ein Raumschiff – die NASA Voyager 2 in den 1980er Jahren – ist an den beiden Eisriesen vorbeigeflogen, und die zurückgesendeten Daten werden immer noch in der Forschung verwendet.

Aber eine NASA-Gruppe hat eine mögliche neue Mission zu den Planeten skizziert, die möglicherweise im nächsten Jahrzehnt beginnt.

„Das wäre fantastisch“, sagte Kraus.

Er sagte, er freue sich sehr auf weitere Daten – auch wenn es ein oder zwei Jahrzehnte dauern würde.


„Diamantschauer“ auf riesigen Eisplaneten könnten häufiger sein als bisher angenommen


Mehr Informationen:
Zhiyu He et al, Diamantbildungskinetik in schockkomprimierten CHO-Proben, aufgezeichnet durch Kleinwinkel-Röntgenstreuung und Röntgenbeugung, Wissenschaft schreitet voran (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo0617. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0617

© 2022 AFP

Zitat: Es regnet Diamanten im ganzen Universum, Untersuchungen deuten darauf hin (2022, 4. September) am 5. September 2022 von https://phys.org/news/2022-09-diamonds-universe.html

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