Když jsou jinak známé látky vystaveny tlakům (a teplotám) na jiných planetách, mohou s nimi nastat zajímavé proměny Například diamantové deště na obřích ledových planetách.

Vědci již dlouho mysleli, že obrovské planety jako Neptun a Uran – které obsahují poměrně malá kamenná jádra pokryté pláštěm vodní suspenze, amoniaku a methanu a obklopené hustou atmosférou – jsou vystaveny dešti z diamantů. Nyní výzkumníci rekonstruovali proces v laboratoři a ukázali, jak by se takové podmínky mohly vyskytnout.

„Již dříve výzkumníci předpokládat, že by se tam diamanty mohly vytvořit,“ uvedl Dominik Kraus, vědec z Helmholtz Zentrum v Dresden-Rossendorf a hlavní autor studie. „Když jsem viděl výsledky tohoto nejnovějšího experimentu, byl to jeden z nejlepších momentů mé vědecké kariéry.“

Navzdory jejich jménu jsou ledoví obři ve skutečnosti dost horcí. Teploty v horní atmosféře se pohybují pod stovkami stupňů pod nulou díky vzdálenosti planety od Slunce, ale jak se blížíte k jádru, obrovský tlak ohřívá věci na tisíce stupňů. Tyto tlaky a teploty by mohly teoreticky působit na vodík a uhlík, aby vytvořily diamantový déšť asi 5 000 mil pod vnějším povrchem atmosféry.

K replikaci tohoto procesu museli vědci učinit nastolit (velmi) horké a (velmi) těžké podmínky. Využili intenzivní laser pro vyslání překrývajících se nárazových vln přes polystyrén – plast, který je vyrobený z vodíku a uhlíku, který může simulovat chování metanových sloučenin. Nárazové vlny vytvořily na krátkou chvíli tlak a teplotu srovnatelné s každodenním životem v interiéru ledového obra.

„Experimentální doba je velmi krátká,“ řekl Kraus pro The Guardian. „To, že jsme viděli tuto jasnou stopu diamantů, bylo skutečně velmi překvapující.“

50 femtosekundových impulzů z nejmocnějšího zdroje rentgenového záření na planetě – Linac Coherent Light Source (LCLS) tedy přinesl zajímavý výsledek. (Femtosekunda je  tisícina biliontiny sekundy).

Ačkoli tento laboratorní experiment produkoval jen drobné drahokamy, vědci věří, že stabilnější podmínky na Neptunu a Uranu pravděpodobně mohou působit vznik větších kamenů. Diamanty mohou využít čas po tisíce let, kdy narůstají, až váží miliony karátů a pomalu se potápějí směrem k jádru, atmosférou a pláštěm, jako silný diamantový déšť.

Tolik teorie a laboratorní pokus. Jak je to ale ve skutečnosti? Plynové vnější vrstvy ledových gigantů jsou tak silné, že dokonce ani naše nejlepší sondy nejsou schopné zjistit, co se děje hluboko uvnitř. Experimenty jako je tento, ačkoli nejsou tak přesvědčivé jako pozorování na samotných planetách, nicméně pomáhají vědcům pochopit vnitřní fungování těchto tajemných světů.

Sbírání diamantů na povrchu obří planet si tedy nejspíš musíme odříci, ale i zdánlivě odtažité výzkumy mohou mít někdy nečekaný dopad pro náš praktický život. Prostě proto, že zjišťujeme, jaké zákonitosti ve světě panují.

(Za použití materiálu ze serveru popsci.com.)

Jan Jandourek