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La pluie de diamants sur les planètes géantes glacées pourrait être plus courante qu’on ne le pensait auparavant : Recherche

Une nouvelle étude a révélé que la «pluie de diamants» pourrait être plus courante sur les planètes géantes glacées telles que 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 une expérience conçue pour imiter les températures et les pressions extrêmes rencontrées sur ces 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 à l’intérieur des terres. La La recherche a été publiée dans la revue astronomie naturelle.

Les chercheurs ont simulé le type d’environnement trouvé dans 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), souvent présent 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 des planètes glacées », 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 du plastique avec un laser, ils ont observé un réarrangement 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 atteignaient une taille de quelques 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.

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L’équipe de recherche s’attend à ce que les diamants de Neptune et d’Uranus deviennent beaucoup plus gros que les nanodiamants produits dans ces expériences. Il peut peser des millions de carats. Pendant des milliers d’années, ces diamants couleraient lentement à travers les couches de glace des planètes pour se rassembler en une couche épaisse autour du noyau solide de la planète.

Cette recherche ouvre également la possibilité de produire des nanodiamants en utilisant cette méthode pilotée par laser. Ces nanodiamants ont déjà été intégrés dans des abrasifs et des agents de polissage et pourraient à l’avenir être utilisés dans des capteurs quantiques, des agents de contraste médicaux et des accélérateurs de réaction pour les énergies renouvelables.

« La façon dont les nanodiamants sont actuellement fabriqués consiste à prendre un tas de carbone ou de diamant et à les faire exploser avec des explosifs. Cela donne des nanodiamants de différentes tailles et formes et ils sont difficiles à contrôler. Ce que nous voyons dans cette expérience est une réaction différente du même type sous haute température et pression. Dans certains cas, les diamants semblent se former plus rapidement que d’autres, ce qui indique que la présence de ces autres produits chimiques peut accélérer ce processus », a déclaré Benjamin Ofori Okai, scientifique et collaborateur du SLAC, dans un communiqué de presse.

Selon Ofori-Okai, cette méthode de production au laser pourrait fournir une méthode plus propre et plus facilement contrôlable pour la production de nanodiamants.

Ensuite, les chercheurs envisagent de réaliser des expériences similaires en utilisant des échantillons liquides contenant de l’éthanol, de l’eau et de l’ammoniac, ce dont Uranus et Neptune sont souvent constitués. Cela les aidera à mieux comprendre comment la pluie de diamants s’est formée sur une autre planète.

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Delphine Perrault

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