Se você acha que o tempo está um caos em nosso planeta, considere os gigantes de gelo Netuno e Urano, onde as intensas pressões e temperaturas super-quentes podem causar cascatas chuva de diamantes. Agora, os pesquisadores recriaram o efeito aqui na Terra.
Usando lasers ópticos de alta potência para aquecer rapidamente o poliestireno, os pesquisadores foram capazes de produzir e depois estudar esta chuva de diamantes em laboratório, um resultado que poderia nos ajudar a entender muito mais sobre as condições em outros planetas como Netuno e Urano.
A matéria em condições extremas no Instrumento no SLAC. Crédito: Laboratório SLAC National Accelerator
“Quando eu vi os resultados deste último experimento, foi um dos melhores momentos da minha carreira científica”, disse o pesquisador Dominik Kraus, de Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf na Alemanha.
Cientistas acreditam que pressões intensas comprimem o hidrogênio e carbono encontrados nos planetas Netuno e Plutão e os transformam em diamante – tudo acontecendo cerca de 8.050 quilômetros (5.000 milhas) abaixo da superfície.
Não há nenhum poliestireno nesses planetas, mas é um produto químico substituto adequado para os compostos formados a partir de metano, encontrados em abundância em Netuno e Urano.
Para recriar o efeito, os cientistas criaram duas ondas de choque no plástico poliestireno, usando a matéria em condições extremas instrumento ao SLAC National Accelerator Laboratory para gerar uma enorme quantidade de calor.
Quando as duas ondas de choque se cruzam, criam temperaturas de cerca de 5.000 Kelvin (4.727 graus Celsius ou 8.540 graus Fahrenheit) e pressões de cerca de 150 GPa (quase a metade dos níveis de pressão no núcleo da Terra) – semelhante às condições que se pensam existirem em Netuno e Urano.
Como resultado, quase todos os átomos de carbono no plástico foram incorporado às estruturas de diamante em apenas alguns nanômetros de largura, embora que os diamantes em Netuno e Urano possam, segundo os cientista, chegarem até milhões de quilates de peso.
“O tempo experimental é muito curto,” disse Dominik Kraus, membro da equipe, de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, ao Nicola Davis do The Guardian.”Quando n[s vimos esta assinatura muito clara de diamantes foi realmente muito, muito surpreendente.”
Saber que uma reação como essa é possível ajuda os cientistas a calcularem os tamanhos dos planetas fora do nosso Sistema Solar – que é geralmente medido como uma relação entre massa e raio, e a composição química de um planeta pode ajudar a fazer essas somas.
Além disso, um dos mistérios desta experiência da chuva diamantes poderia ajudar a explicar o por que que os gigantes de gelo são capazes de gerar mais calor do que o esperado.
“Estes diamantes vai afundar, porque eles são mais pesados do que o meio circundante e a medida que eles afundam, ocorre um atrito com o meio circundante, e em algum momento eles vão ser interrompidos quando atingem o núcleo – e tudo isso gera calor,” disse Kraus ao The Guardian .
Finalmente, os pesquisadores esperam que seu estudo ajude na produção de diamantes aqui na Terra. Em particular, os diamantes artificiais agora criados através de explosivos poderiam ser mais eficientemente feitos com lasers, se a pesquisa puder ser desenvolvida.
Por agora, porém, é outro exemplo de como a ciência pode nos ajudar a entender planetas muitos bilhões de quilômetros de distância de nós, mesmo se não tivermos nenhuma chance de visitá-los.
“Nós não podemos ir para dentro os planetas e olhar para eles, então estes experimentos de laboratório complementam as observações de satélites e telescópios e nos ajudam a dar um vislumbre maior”, diz Kraus .
A pesquisa foi publicada na Nature Astronomia.