Wild fenomeen op Saturnus zorgt ervoor dat er elk jaar ‘1.000 ton’ diamanten op de planeet neerregenen | Wetenschap | Nieuws

Het is de droom van iedereen: een onbeperkte voorraad diamanten die uit de hemel naar beneden regent.

Terwijl ik in de lucht denk voor degenen op aarde, zou het beeld op sommige planeten, waaronder Saturnus en Jupiter, heel anders kunnen zijn.

Daar geloven wetenschappers dat een combinatie van grillig weer en ongewone chemische reacties zou kunnen betekenen dat er regelmatig diamanten uit de lucht vallen.

Historische atmosferische gegevens voor de twee gasreuzen geven aan dat koolstof overvloedig aanwezig is in zijn oogverblindende kristalvorm.

Wanneer onweersbuien toeslaan, veranderen ze methaan in roet – koolstof – dat hard wordt als het valt en verandert in brokken graniet en uiteindelijk diamant.

Wetenschappers die het fenomeen in 2013 voor het eerst tegenkwamen, beschreven ze als diamanten “hagelstenen”, die uiteindelijk smelten tot een vloeibare zee in de hete kernen van de planeten.

De grootste diamanten, schatten ze, zouden ongeveer een centimeter in doorsnee zijn.

Dr. Kevin Baines, van de Universiteit van Wisconsin-Madison en NASA’s Jet Propulsion Laboratory, vertelde de BBC dat dit “groot genoeg zou zijn om een ​​ring om te doen, hoewel ze natuurlijk ongesneden zouden zijn”.

Ze zouden, zei hij, een maat hebben die de overleden actrice Elizabeth Taylor “trots zou zijn geweest om te dragen”, voordat hij eraan toevoegde: “Het komt erop neer dat er 1.000 ton diamanten per jaar worden gemaakt op Saturnus.

“Mensen vragen me – hoe kun je dat echt zien? Omdat je het onmogelijk kunt gaan observeren.

“Het komt allemaal neer op de chemie. En we denken dat we vrij zeker zijn.”

Dr. Baines en Mona Delitsky, van California Specialty Engineering, voerden destijds onderzoek uit om te bepalen of de reuzen van het zonnestelsel diamanten regenden.

Ze analyseerden temperatuur- en drukvoorspellingen voor het binnenste van de planeten en keken naar gegevens over hoe koolstof zich onder verschillende omstandigheden gedraagt.

Ze concludeerden dat stabiele kristallen van diamanten “in het bijzonder over een enorm gebied” van Saturnus zullen neerdalen.

Dr. Baines zei: “Het begint allemaal in de bovenste atmosfeer, in de onweersstraten, waar bliksem methaan in roet verandert.

“Naarmate het roet daalt, neemt de druk erop toe. En na ongeveer 1000 mijl verandert het in grafiet – de bladachtige vorm van koolstof die je in potloden aantreft.”

Deze brokken vallend grafiet dalen ongeveer 6.000 km af en harden uit tot sterke en niet-reactieve diamanten.

Ze blijven vallen voor nog eens 30.000 km – “ongeveer twee-en-een-halve aarde-overspanningen”, zei Dr. Baines.

Hij voegde eraan toe: “Als je eenmaal die extreme diepten bereikt, zijn de druk en temperatuur zo hels dat de diamanten onmogelijk massief kunnen blijven.

“Het is erg onzeker wat er daar beneden met koolstof gebeurt.”

De diamanten zouden niet lang meegaan op Saturnus en Jupiter, omdat ze geleidelijk zouden veranderen in zeeën van vloeibare koolstof.

Om planeten te vinden die voor altijd diamanten herbergen, moet je naar de buitenste rand van de melkweg gaan, naar Uranus en Neptunus.

Daar zorgen de vriestemperaturen ervoor dat de mix van waterstof en koolstof niet wegsmelt.

In 2017 startten wetenschappers een praktisch onderzoek om de omstandigheden op de twee ijsreuzen na te bootsen om te zien of er diamantregen plaatsvond.

Dat deed het, en onderzoekers konden voor het eerst diamantregen waarnemen in het SLAC National Accelerator Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie.

De betrokkenen simuleerden de omgeving binnen de planeten door schokgolven in plastic te creëren met een intense optische laser, in staat om te zien dat bijna elk koolstofatoom van het originele plastic was opgenomen in kleine diamantstructuren tot enkele nanometers breed.

De diamanten die in het experiment werden gecreëerd, waren minuscuul, maar de echte diamanten die op Uranus en Neptunus regenen, zullen naar verwachting veel groter zijn, wel miljoenen karaat groot.