"Chuva de diamantes" em planetas gelados tem conexão inesperada com campos magnéticos

 Experimentos com lasers de raios X simulam as condições espaciais.

Conceito artístico de chuva de diamantes em Netuno. (Crédito: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory) 

A Terra não é o único planeta em que chove. Na verdade, em outro planeta chove metano, ácido sulfúrico ou até diamantes. A formação da chuva de diamantes é um fenômeno fascinante que ocorre em planetas gelados como Netuno e Urano, e recentemente ganhou nova compreensão graças a uma equipe internacional de pesquisa. Novos dados do poderoso laser de raios X na instalação europeia de laser de elétrons livres de raios-X (XFEL) em Schenefeld lançaram alguma luz sobre campos magnéticos complexos.

Lasers e diamantes

Anteriormente, cientistas usando lasers de raios-X descobriram que altas pressões no interior de grandes planetas gasosos poderiam transformar compostos de carbono em diamantes. Acreditava-se que esses diamantes, formados nas camadas superiores dos planetas, afundavam mais profundamente em seus interiores, assemelhando-se a uma chuva de pedras preciosas. No entanto, a última experiência no XFEL europeu parece sugerir um mecanismo diferente.

Os resultados, publicados na Nature Astronomy, indicam que a formação de diamante a partir de compostos de carbono começa em pressões e temperaturas mais baixas do que se supunha anteriormente. Isso implica que a chuva de diamantes começa em profundidades mais rasas em gigantes gasosos como Netuno e Urano.

A descoberta é mais do que apenas uma curiosidade ou um factoide. Isso pode ter implicações importantes, pois sugere que a chuva de diamantes pode ter um impacto mais significativo na formação dos campos magnéticos de um planeta do que se pensava anteriormente.

"'Chuva de diamantes' em planetas gelados nos apresenta um quebra-cabeça intrigante para resolver", disse o cientista do SLAC Mungo Frost, que liderou a pesquisa. "Ele fornece uma fonte interna de aquecimento e transporta carbono mais profundamente para o planeta, o que pode ter um impacto significativo em suas propriedades e composição. Isso pode desencadear movimentos dentro dos gelos condutores encontrados nesses planetas, influenciando a geração de seus campos magnéticos."

Muitos lugares podem ter chuva de diamantes

Outro aspecto intrigante dessa pesquisa é a possibilidade de chuva de diamantes em planetas gasosos menores, conhecidos como "mini-Netunos". Esses planetas não estão presentes em nosso Sistema Solar, mas são comuns como exoplanetas na galáxia. A descoberta de que a chuva de diamantes poderia ocorrer nesses planetas menores amplia nossa compreensão dos fenômenos planetários no universo.

Para simular as condições dentro desses gigantes gelados, a equipe de pesquisa usou um filme plástico feito de poliestireno como fonte de carbono. Sob extrema pressão, esse material forma diamantes, imitando o processo que se acredita ocorrer dentro dos planetas. Este experimento gerou altas pressões e temperaturas superiores a 3.992 graus Fahrenheit (2.200 graus Celsius), semelhantes às que estão dentro dos gigantes gasosos.

A configuração do experimento envolveu células de bigorna de diamante, que funcionam como mini vises, espremendo a amostra entre dois diamantes. Usando os pulsos de raios-X do XFEL europeu, os pesquisadores puderam observar a formação de diamantes na célula, fornecendo informações valiosas sobre o tempo, as condições e a sequência desse processo.

Em seguida, os pesquisadores estão planejando experimentos semelhantes que os aproximarão de entender exatamente como a chuva de diamantes se forma e afeta as propriedades de outros planetas.

"Esta descoberta inovadora não apenas aprofunda nosso conhecimento de nossos planetas gelados locais, mas também tem implicações para a compreensão de processos semelhantes em exoplanetas além do nosso sistema solar", disse o diretor de alta densidade de energia do SLAC, Siegfried Glenzer.

Fonte: zmescience.com