Pegue o enigma, por exemplo, de como as reações químicas dentro de Netuno e Urano podem fazer com que os diamantes chovam nos núcleos dos planetas. Sob imensa pressão nas profundezas da superfície dos planetas, átomos de carbono e hidrogênio são esmagados, formando os cristais.
Os cientistas realizaram um experimento para explorar esse fenômeno em 2017, mas anos depois eles finalmente determinaram exatamente como esses diamantes provavelmente se formaram, publicando seus resultados em 26 de maio na revista Nature Communication.
“Nossos experimentos estão fornecendo importantes parâmetros de modelo onde, antes, tínhamos apenas uma enorme incerteza”, disse o físico Dominic Kraus, do instituto de pesquisa Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, na Alemanha, em comunicado à imprensa. “Isso se tornará cada vez mais relevante quanto mais exoplanetas descobrirmos.” Kraus e sua equipe conduziram os experimentos no SLAC National Accelerator Laboratory da Universidade de Stanford. A informação é do portal PoplarMechaniocs.
Para entender melhor como essa mágica molecular acontece, os pesquisadores recriaram a chuva de diamantes dentro do núcleo de Netuno no laboratório. Em vez de usar metano, que seria encontrado dentro dos gigantes de gelo, como amostra, os cientistas usaram o hidrocarboneto poliestireno (C8H8), conhecido coloquialmente como isopor.
Kraus e seus colegas aplicaram calor e pressão ao poliestireno e depois usaram um laser óptico para gerar ondas de choque que ondularam pelo material. Quando essas ondas de choque se encontraram, as temperaturas subiram para 8.540 graus Fahrenheit. (O núcleo da Terra, para referência, tem cerca de 10.800 graus Fahrenheit.) A pressão dentro do material também disparou.
“Produzimos cerca de 1,5 milhão de barras, o que equivale à pressão exercida pelo peso de cerca de 250 elefantes africanos na superfície de uma unha do polegar”, disse Kraus. Ufa.
Os cientistas então usaram o instrumento Linac Coherent Light Source (LCLS) do SLAC para direcionar os raios-X na amostra e medir como a luz ricocheteou nos elétrons dentro dela. Pela primeira vez, eles observaram a reação química dentro da substância não cristalina se desenrolar. Os hidrocarbonetos se separam; o carbono rapidamente se converteu em diamante e afundou enquanto o hidrogênio escapava.
Kraus diz que o experimento pode explicar por que o núcleo de Netuno produz uma quantidade desconcertante de energia – mais que o dobro da quantidade que absorve do sol. Essas folhas de diamantes, suspeitam os pesquisadores, podem gerar energia gravitacional e, posteriormente, energia térmica à medida que chovem nos planetas.
Em última análise, o experimento pode ajudar os cientistas a resolver outros mistérios aqui em nosso próprio sistema solar e em sistemas planetários distantes.
