På denne planeten tror forskere det regner diamanter

Med avanserte eksperiment har de gjenskapt forholdene i planetens indre kjerne.

Bilde av Neptun fra 1989. Bildet er tatt av romsonden Voyager 2.

NEPTUN: Det er den ytterste planeten i vårt solsystem og er omtalt som den blå planet. Dette bildet er tatt av romsonden Voyager 2 i 1989.

Foto: NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill

Se opp mot himmelen og forestill deg et regn av glitrende diamanter. Et vakkert, men heller urealistisk syn.

Likevel mener fysiker Dominik Kraus og hans tyske forskergruppe, at muligheten er til stede på flere planeter i solsystemet vårt. Både Neptun og Uranus.

De har begge en indre kjerne som består av vann, metan og ammoniakk.

Inne i selve hjertet av disse isgigantene mener forskerne en form for diamantregn kan forekomme.

I et nytt eksperiment har de forsøkt å gjenskape en lignende prosess.

– De har kommet fram til et interessant resultat, sier Henrik Eklund til NRK. Han er stipendiat ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved UiO.

Teoretisk mulig

Hypotesen går ut på at den intense varmen og det enorme trykket, tusenvis av kilometer under planetenes overflate, kan splitte hydrokarbonforbindelser.

Henrik Eklund forklarer det slik:

Med høy temperatur, på flere tusen grader, brytes disse bindingene i molekylene slik at karbonatomene beveger seg fritt. Hvis det eksisterer høyt trykk på samme tid, kan karbonatomene presses tett nok slik at de binder seg med hverandre i stedet.

Karbonet komprimeres og blir til diamanter. Dersom de blir store nok faller de ned på grunn av tyngdekraften. Dette kan dermed formelt sett betraktes som regn, forklarer han

Studien er publisert i Nature Communications.

Planeten Uranus fotografert av sonden Voyager II

URANUS: Planeten er den sjuende av planetene regnet fra Solen. Uranus er i likhet med Jupiter, Saturn og Neptun en gassplanet.

Foto: NASA/JPL

Vanskelig å etterligne massen

Beregninger og eksperimenter fra tiår tilbake har vist at metan, med tilstrekkelig trykk og temperatur, kan brytes ned i diamanter.

Dette styrker troen på fenomenet.

I forsøket har de tyske forskerne benyttet en røntgenlaser kalt LCLS. Metoden skal kunne gi de mest nøyaktige målingene av slike prosesser.

Vi fått svært lovende resultater, forteller Dominik Kraus.

Det er vanskelig å gjenskape den kjemiske sammensetninga til planeter som Neptun og Uranus.

Forskerne brukte blant annet hydrokarbonpolystyren (som brukes til å lage isopor) (C8H8) i stedet for metan (CH4).

Pulseringer fra den optiske laseren sendte sjokkbølger inn i polystyren, som deretter varmet opp materialet til rundt 5000 grader. Denne prosessen skaper også et intenst trykk.

Dette ga forskerne interessante svar.

Det vi så var at karbonet nesten utelukkende danner diamanter når det deler seg og ikke tar en flytende overgangsform, forteller fysiker Dominik Kraus.

Diamanter.
Foto: Maxim Shemetov

– Spennende, men en del ubesvarte spørsmål

Henrik Eklund synes forskninga er både spennende og avansert. Likevel mener han det er en del ubesvarte spørsmål.

– Et spørsmål er jo om polystyren, som ble brukt i forsøket, oppfører seg på samme måte som metanet man finner inne i Neptun. Et annet spørsmål er tidsperspektivet, sier stipendiaten.

Forskerne gjenskaper de lignende forholda kun i et lite brøkdel av et sekund, forklarer Eklund.

– Tidsperspektivet kan ha stor innvirkning på den faktiske strukturen til eventuelle diamanter og strukturen av planetens atmosfære i sin helhet.

Tidligere har forskere funnet ut at Neptun avgir 2,6 ganger mer energi enn den får fra sola. Nå kobler Kraus dette opp mot de nye funnene.

Han tror friksjonen mellom de fallende diamantene og materialet rundt kan være årsaken.