Une nouvelle étude révèle que la «pluie de diamants» pourrait être plus courante sur les planètes géantes de glace comme Neptune et Uranus qu’on ne le pensait auparavant. Pour la première fois, les scientifiques ont pu observer la pluie de diamants au fur et à mesure de sa formation grâce à des expériences conçues pour imiter les températures et les pressions extrêmes rencontrées sur les planètes.
La pluie de diamants se forme lorsque l’hydrogène et le carbone à l’intérieur de ces planètes sont comprimés par une haute pression et forment des diamants durs qui coulent plus lentement vers la terre. Ce Cette recherche a été publiée dans la revue astronomie naturelle.
Les chercheurs ont simulé le type d’environnement trouvé à l’intérieur de ces planètes en créant des ondes de choc dans du plastique à l’aide d’un laser intense dans l’instrument Matter in Extreme Conditions (MEC) du Stanford National Accelerator Laboratory à Menlo Park, en Californie.
Dans l’expérience, les chercheurs ont utilisé du plastique polyéthylène téréphtalate (PET), que l’on trouve souvent dans les emballages alimentaires, les bouteilles et les contenants en plastique, pour reproduire la composition de ces planètes. “Le PET a un bon équilibre de carbone, d’hydrogène et d’oxygène pour simuler l’activité sur une planète glacée”, a déclaré Dominic Krause, physicien et professeur à l’Université de Rostock, dans un communiqué de presse.
Lorsqu’ils ont créé des ondes de choc dans le plastique avec un laser, ils ont observé des réarrangements des atomes du matériau dans de minuscules régions de diamant. Ils ont utilisé une méthode appelée “diffusion aux petits angles” pour mesurer la vitesse et la taille de ces zones. Les chercheurs ont découvert que ces régions de diamant atteignent une taille de plusieurs nanomètres. Avec de l’oxygène dans le matériau, les nanodiamants ont pu croître à des pressions et des températures inférieures à celles observées dans les expériences précédentes.
L’équipe de recherche espère que les diamants sur Neptune et Uranus seront beaucoup plus gros que les nanodiamants produits dans cette expérience. Il pourrait peser des millions de carats. Pendant des milliers d’années, ces diamants couleraient lentement à travers les calottes glaciaires de la planète pour se rassembler en une couche épaisse autour du noyau dense de la planète.
Cette recherche ouvre également la possibilité de produire des nanodiamants en utilisant cette méthode basée sur le laser. Ces nanodiamants ont été incorporés dans des abrasifs et des polis et, à l’avenir, pourraient être utilisés dans des capteurs quantiques, des matériaux de contraste médicaux et des accélérateurs de réaction pour les énergies renouvelables.
«La façon dont les nanodiamants sont actuellement fabriqués consiste à prendre un paquet de carbone ou de diamant et à le faire exploser avec des explosifs. Cela produit des nanodiamants de tailles et de formes différentes et difficiles à contrôler. Ce que nous voyons dans cette expérience, ce sont différentes réactions du même type à haute température et pression. Dans certains cas, les diamants semblent se former plus rapidement que d’autres, ce qui suggère que la présence de ces autres produits chimiques pourrait accélérer ce processus”, a déclaré le scientifique et collaborateur du SLAC Benjamin Ofori Okai dans un communiqué de presse.
Selon Ofori-Okai, cette méthode de production au laser pourrait fournir une méthode plus propre et plus contrôlable pour la production de nanodiamants.
Ensuite, les chercheurs envisagent de mener une expérience similaire en utilisant des échantillons liquides contenant de l’éthanol, de l’eau et de l’ammoniac, souvent fabriqués à partir d’Uranus et de Neptune. Cela les aidera à mieux comprendre comment la pluie de diamants se forme sur d’autres planètes.
