在宇宙中，冰巨星的天空中可能布满了钻石。压缩的碳化合物可以在研究人员未曾想到的温度下变成钻石，这可能使“钻石雨”成为冰巨星上的一种常见现象。相关研究1月8日发表于《自然-天文》。
过去，实验室实验使人们对天文星和海王星等冰巨星内部形成钻石的条件感到困惑。有两种类型的实验用于研究此问题：一种是动态压缩实验，即碳化合物受到突然的冲击；另一种是静态压缩实验，即把碳化合物放在一个腔室中逐渐压缩。迄今为止，动态压缩实验需要更高的温度和更大的压力形成钻石。
美国SLAC国家加速器实验室的Mungo Frost和同事利用静态压缩和动态加热进行了一组新的实验。他们将聚苯乙烯挤在两颗钻石之间，通过用X射线光脉冲轰击前者以实现压缩。
研究人员观察到聚苯乙烯在大约2200°C的温度和19吉帕的压力下开始形成钻石，这种条件与天王星和海王星的浅层内部相似。
这一压力远小于早先动态压缩实验形成钻石所需的压力，且反应时间比通常的动态压缩实验要长，这也许可以解释为什么此类实验没有形成低压金刚石。
Frost说：“她与既定结果不一致，也不是我们期望看到的，但它将一切联系在一起。事实证明，这都是不同时间尺度造成的。”
这一发现可能意味着，比我们之前认为的更小的行星也可能存在“钻石雨”。据研究人员计算，在已确认的约5600颗系外行星中，有1900多颗可能存在“钻石雨”。
这也表明，在太阳系内，钻石形成的深度可能比我们想象的要浅，这可能会改变我们对巨行星内部动力学的理解。这种较浅的地层可能会使“钻石雨”在沉向行星中心的过程中穿过一层冰，这反过来又会影响行星的磁场，而磁场是复杂的，人们对其知之甚少。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41550-023-02147-x
来源：中国科学网