Međunarodni tim istraživača koji predvodi dr Mungo Frost iz istraživačkog centra SLAC u Kaliforniji stekao je nove uvide u formiranje dijamantske kiše na ledenim planetama kao što su Neptun i Uran, koristeći rendgenski laser European KSFEL u Šenefeldu. Rezultati takođe pružaju tragove za formiranje složenih magnetnih polja ovih planeta.
U ranijim radovima na rendgenskim laserima, naučnici su otkrili da bi dijamanti trebalo da se formiraju od ugljeničnih jedinjenja u unutrašnjosti velikih gasovitih planeta zbog visokog pritiska koji tamo preovladava. Oni bi zatim potonuli dalje u unutrašnjost planeta kao kiša dragog kamenja iz viših slojeva.
Novi eksperiment na Evropskom KSFEL-u sada je pokazao da formiranje dijamanata iz ugljeničnih jedinjenja već počinje pri nižim pritiscima i temperaturama nego što se pretpostavlja. Za gasne planete, to znači da se dijamantska kiša već formira na nižoj dubini nego što se mislilo, i da bi stoga mogla imati jači uticaj na formiranje magnetnih polja.
Pored toga, dijamantska kiša bi bila moguća i na gasovitim planetama koje su manje od Neptuna i Urana i koje se nazivaju „mini-Neptuni“. Takve planete ne postoje u našem Sunčevom sistemu, ali se pojavljuju kao egzoplanete izvan njega.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Astronomija prirode.
Na svom putu od spoljašnjih ka unutrašnjim slojevima planeta, dijamantska kiša može povući gas i led, izazivajući struje provodnog leda. Struje provodnih tečnosti deluju kao neka vrsta dinamo-a kroz koji se formiraju magnetna polja planeta.
„Dijamantska kiša verovatno utiče na formiranje složenih magnetnih polja Urana i Neptuna“, rekao je Frost.
Grupa je koristila plastičnu foliju napravljenu od polistirena ugljovodonika kao izvora ugljenika. Pod veoma visokim pritiskom, dijamanti se formiraju iz folije — proces koji se odvija na isti način kao u unutrašnjosti planeta i koji se može duplirati na evropskom KSFEL-u.
Istraživači su generisali visok pritisak i temperaturu od više od 2.200 stepeni Celzijusa koji vladaju unutar ledenih gasnih divova uz pomoć dijamantskih ćelija i lasera. Ćelije pečata funkcionišu kao mini škripac u kome je uzorak stisnut između dva dijamanta. Uz pomoć evropskih KSFEL rendgenskih impulsa mogu se precizno posmatrati vreme, uslovi i redosled formiranja dijamanata u ćeliji pečata.
Međunarodni istraživački tim takođe uključuje naučnike iz evropskog KSFEL-a, nemačkih istraživačkih centara DESI u Hamburgu i Helmholc centra Drezden-Rosendorf, kao i drugih istraživačkih institucija i univerziteta iz različitih zemalja. Evropski konzorcijum korisnika KSFEL HIBEF, koji uključuje istraživačke centre HZDR i DESI, dao je značajan doprinos ovom radu.
„Kroz ovu međunarodnu saradnju, napravili smo veliki napredak na evropskom KSFEL-u i stekli izvanredne nove uvide u ledene planete“, kaže Frost.
