Исследователи уже знали, что при экстремальном давлении и высоких температурах в нескольких километрах под поверхностью планеты углеводороды превращаются в кристаллические драгоценности. Но на Нептуне и Уране они могут образовываться и в облаках, а затем выпадать на поверхность в виде дождя.
В 2017 году исследователи из Германии и США нашли способ воспроизвести эти планетарные условия, изготовив в лаборатории крошечные алмазы с использованием полистирола. Теперь они снова вернулись к этим экспериментам, на этот раз используя полиэтилентерефталат (ПЭТ). Они сделали алмазы из отходов пластика.
Когда исследователи впервые попытались получить наноалмазы из полистирола, они облучали материал с помощью источника когерентного света, мощного рентгеновского лазера в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии. Этот процесс быстро нагрел полистирол до 4726°C и сжал его на 150 гигапаскалей.
Хотя исследователи смогли сделать микроскопическую побрякушку с помощью двух быстрых лазеров, позже они поняли, что не хватает одного жизненно важного химического ингредиента: кислорода. Поэтому они использовали ПЭТ, который имеет хороший баланс не только углерода и водорода, но и кислорода, что делает его более близким химическим аналогом ледяных гигантов, чем полистирол.
«В наших экспериментах мы еще не видели прямых доказательств формирования суперионной воды наряду с алмазами, — отметили исследователи. — Но наши эксперименты показывают, что углерод отделяется от водорода и кислорода, что позволяет формировать внутри планет регионы чистой воды. Таким образом, делая осаждение алмазов более реалистичным сценарием внутри этих планет, образование суперионной воды также становится более вероятным».
Если отбросить суперионную воду, ученым предстоит провести еще несколько исследований в области наноалмазов. Они ищут способы изготовления большого количества крошечных драгоценных камней за считанные минуты и с помощью более доступных, но все еще высокоэнергетических лазерных систем.
