На планете Земля алмазы редкое явление, однако на Уране и Нептуне они встречаются повсеместно. Из-за огромного давления в атмосфере этих ледяных гигантов алмазы образуются мгновенно — они буквально выпадают на поверхность в виде дождя. Пока это лишь гипотеза, само явления еще никто не наблюдал, однако ученые сумели смоделировать процесс в лаборатории – при помощи рентгеновского лазера и обычного пластика.
Впервые подобный эксперимент провели в 2017 году, для чего был использован самый мощный рентгеновский лазер Linac Coherent Light Source (LCLS). Мишенью для его луча были углеродные материалы, которые мгновенно разогрелись до 6000℃. Возникли ударные волны, которые породили давление в миллионы атмосфер – базовые условия для создания алмазной решетки. И алмазы действительно образовались — только очень крошечные, размером в несколько нанометров.
Проблема в том, что воспроизвести состав атмосферы Урана оказалось сложнее, чем полагали изначально. После нескольких лет поисков ученые остановили выбор на ПЭТ – широко распространенном пластике. В нем содержание водорода, кислорода и углерода сбалансировано, что ускоряет реакцию расщепления и образования алмазов. Это недавно было подтверждено экспериментально при помощи все того же LCLS, в результате получились алмазы с плотностью до 3,87 г на куб. см.
Эксперимент подтвердил гипотезу об алмазных дождях на Уране, а также положил начало новой технологии. Получение крошечных, но прочных алмазов позволит перерабатывать пластиковый мусор в полезный синтетический материал для нужд промышленности.
