Почему внутри Урана и Нептуна идут дожди из алмазов? Разгадка удивила даже ученых

Возможен ли «дождь из алмазов»? Если услышать об этом явлении, в голове сразу всплывают кадры из фантастического фильма. Однако никакой мистики — только наука. Такие дожди идут в основном на Уране и Нептуне. Собрали всё самое интересное о них.

Теория «алмазных дождей» возникла при изучении ледяных гигантов Урана и Нептуна. У этих планет нет твердой поверхности, как у Земли. Там нет ни почвы, ни камней, ни привычной нам пустоты. Всё это суперионная вода (это одновременно и кристалл, и жидкость, которая проводит ток), плотные смеси «льдов» (воды, аммиака, метана) и сжатые газы под колоссальным давлением.

В атмосферах много метана, а значит и углерода — того самого элемента, из которого состоят алмазы. Физики и планетологи еще в конце XX века предположили: если углерод окажется в нужных условиях, он может кристаллизоваться в алмаз.

Дальше логика была простой: алмаз тяжелее окружающей среды, значит он будет оседать, словно капли дождя. Так и родилось образное выражение «алмазный дождь».

Весь процесс можно описать как цепочку превращений: в глубинах атмосферы Урана и Нептуна под действием давления и температуры молекулы метана распадаются, высвобождая углерод. После он собирается в микрочастицы сажи.

Углерод, погружаясь в более глубокие слои, под давлением и температурой превращается в алмазы. Они, в свою очередь, «падают» вглубь планеты.

Подобный процесс есть еще на Юпитере и Сатурне. Только там молнии расщепляют метан, создавая сажу. Она тоже опускается и кристаллизируется в алмазы.

Доказать теорию получилось в 2017 году. Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в США смогли воссоздать процесс кристаллизации.

В эксперименте использовали мощные лазерные импульсы. Ими «обстреливали» пластик, который содержит углерод и водород. Лазеры создавали ударные волны, похожие на те, что бывают в недрах ледяных гигантов с высоким давлением и температурой. В этих условиях действительно начали образовываться крошечные алмазы — наноалмазы.

Кроме этого, в смеси был кислород, который облегчает и ускоряет образование алмазов. Это открытие сделало теорию еще более убедительной: ведь в составе Урана и Нептуна кислород тоже есть.