بمحاكاة أعماق قلبي نبتون وأورانوس شديدي البرودة، أنتج العلماء أدلة تجريبية جديدة تظهر كيف يمكن أن تمطر السماء ماساً على كوكبي أورانوس ونبتون؛ حيث قاموا بإنشاء ظروف مشابهة لتلك الموجودة على الكوكبين في المختبر، وتقول الفرضية إن الحرارة والضغط المكثفين على بعد آلاف الكيلومترات تحت سطح عمالقة الجليد هذه يجب أن يفككا مركبات الهيدروكربون، مع انضغاط الكربون إلى الماس، والغرق حتى أعمق نحو النوى الكوكبية.
محاكاة ضغط الغلاف الجوي للكواكب العملاقة وتحويل الكربون إلى ألماس
ولإثبات صحة هذه النظرية، أجرى موظفو المختبر الوطني في جامعة ستانفورد «SLAC» تجربة علمية، واستخدموا معدات فريدة لمحاكاة ضغط الغلاف الجوي للكواكب العملاقة بالإضافة إلى المادة الكيميائية الستايرين «C8H8»، التي تشبه إلى حد كبير خصائص المادة التي يتم تحويل الميثان فيها «CH4» عندما يتعرض لضغط ودرجة حرارة عالية، وتم استخدام ليزر لتسخين الستايرين إلى درجة حرارة 5000 كلفن، ثم زاد العلماء الضغط إلى 1.5 مليون بار، وفق مجلة «Nature Communications».
ووفقاً للعلماء، فإن هذا الضغط يعادل وضع جسم بوزن 250 فيلاً أفريقياً على ظفر الأصبع. ونتيجة لذلك، شاهد العلماء تحول الكربون الموجود في الستايرين إلى ألماس، وتم إطلاق المادة المتبقية في شكل هيدروجين نقي.
يُعد نبتون وأورانوس أكثر الكواكب سوءاً في المجموعة الشمسية؛ إنهما بعيدان للغاية، نحن نعلم أن أجواء نبتون وأورانوس تتكون أساساً من الهيدروجين والهيليوم، مع كمية صغيرة من الميثان. أسفل هذه الطبقات الجوية، يلتف سائل فائق الكثافة من المواد «الجليدية» مثل الماء والميثان والأمونيا حول قلب الكوكب، وقد أظهرت الحسابات والتجارب التي يعود تاريخها لعقود مضت أنه مع الضغط ودرجة الحرارة الكافيين يمكن تقسيم الميثان إلى الماس؛ ما يشير إلى أن الماس يمكن أن يتشكل داخل هذه المادة الساخنة الكثيفة.
استخدمت تجربة سابقة في «SLAC»، بقيادة الفيزيائي كراوس «Dominik Kraus» في «Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf» في ألمانيا؛ حيود الأشعة السينية لإثبات ذلك. الآن اتخذ كراوس وفريقه بحثهم خطوة إلى الأمام، وقال كراوس عن جهودهم الأخيرة: «لدينا الآن نهج جديد واعد للغاية يقوم على تشتت الأشعة السينية، تقدم تجاربنا معلومات نموذجية مهمة؛ حيث لم يكن لدينا في السابق سوى قدر كبير من عدم اليقين. سيصبح هذا أكثر ملائمة من أي وقت مضى كلما اكتشفنا المزيد من الكواكب الخارجية».
من الصعب تكرار الأجزاء الداخلية للكواكب العملاقة هنا على الأرض. أنت بحاجة إلى بعض المعدات المكثفة، وهذا هو «LCLS». وتحتاج إلى مادة تكرر الأشياء الموجودة داخل ذلك الكوكب العملاق؛ لهذا، استخدم الفريق البوليستيرين الهيدروكربوني «C8H8» بدلاً من الميثان «CH4».
