Bản in

Khoa học

Thứ Năm, 24/8/2017 13:54

Lý giải hiện tượng “mưa kim cương“

Lý giải hiện tượng “mưa kim cương“

GD&TĐ - Hệ Mặt trời còn ẩn chứa trong mình rất nhiều điều thú vị mà không phải ai cũng biết. Mưa kim cương trên hành tinh sao Hải Vương và Thiên Vương không còn là câu chuyện gây "sốc" như vài năm trước.

Hai hành tinh này có cực từ lệch 60 độ so với cực địa chất. Nguyên nhân của việc này là các hành tinh có thể đã từng đâm phải một hành tinh nào đó. Nhưng cũng có giả thuyết cho rằng Hải Vương và Thiên Vương đã từng có những đại dương carbon lỏng, với những tảng băng kim cương cứng trên bề mặt. Những mẩu kim cương nhỏ có thể rơi xuống như mưa trên các hành tinh này.

Hai nhà khoa học hành tinh, Mona Delitsky của Cơ quan Kỹ thuật đặc biệt Califoria (CSE) ở Pasadena, California, Mỹ và Kevin Baines của Đại học Wisconsin - Madison (Mỹ) đã tiến hành nghiên cứu và cho biết, Sao Mộc và sao Thổ có thể chứa rất nhiều kim cương. Theo họ, kim cương có thể trôi trong dòng hydro và heli lỏng ở bên trong bầu khí quyển của sao Thổ và sao Mộc.

Hơn nữa, ở độ sâu thấp hơn, dưới áp lực và nhiệt độ cực cao loại đá quý giá này còn bị tan chảy, nghĩa là sẽ có những cơn mưa kim cương. "Các dữ liệu mới đây đã xác nhận rằng ở độ sâu nhất định, kim cương có thể trôi bên trong sao Thổ. Một số nơi, đá quý phát triển quá rộng nên được gọi là “núi kim cương”- Baines và Delitsky cho biết.

Kim cương có thể hình thành khi cacbon (có trong than chì hoặc muội than do những cơn bão mạnh ở lớp khí quyển trên cùng của sao Thổ tạo ra) rơi vào bầu khí quyển sâu của hành tinh này. Tại đây, nó được ép thành những viên kim cương. Sau đó, những viên đá quý rơi xuống tầng khí quyển thấp hơn, gần lõi hành tinh và biến thành chất lỏng.

Gần đây, các nhà khoa học Đức đã tái tạo quá trình hình thành mưa kim cương giống như trên sao Hải Vương và sao Thiên Vương ở quy mô nhỏ hơn trong phòng thí nghiệm, theo International Business Times. Kết quả nghiên cứu được công bố ngày 22-8-2017 trên tạp chí Nature Astronomy.

Nhóm nghiên cứu sử dụng thiết bị Linac Coherent Light Source ở Phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia SLAC để truyền sóng xung kích vào mẫu vật polystyrene. Polystyrene là bản sao mô phỏng hoàn hảo của những nguyên tố tồn tại ở lõi băng của các hành tinh bởi nó được tạo thành từ nhiều chuỗi carbon và hydro. Dưới các đợt sóng xung kích, gần như mọi nguyên tử trong mẫu vật chuyển thành kim cương cỡ nano.

Đây chỉ là một thí nghiệm ở quy mô thu nhỏ so với quá trình xảy ra trên các hành tinh. Các nhà nghiên cứu cho rằng kim cương hình thành bên trong sao Hải Vương và sao Thiên Vương có kích thước lớn hơn rất nhiều lần. Dựa theo khối lượng và thành phần cấu tạo của hai hành tinh, chúng có thể cho ra đời những viên kim cương nặng trên 200 kg.

Trong cuốn chuyện Alien Seas, Baines và Delitsky đã viết chi tiết về chuyện những con tàu khai thác sẽ được gửi lên sao Thổ trong tương lai để thu thập kim cương, mang về Trái đất. Mặc dù, quá trình tạo ra kim cương vẫn còn là một bí ẩn nhưng các nhà khoa học cho rằng, trên Trái đất, những viên kim cương hình thành một cách tự nhiên khi carbon nằm ở độ sâu 160 km dưới bề mặt Trái đất. Sau đó, kim cương cần phải được nung nóng đến khoảng 1093 độ C và chịu áp suất khoảng hơn 4 tỷ Pascal. Nó cũng cần phải nhanh chóng di chuyển lên bề mặt Trái đất - thường là đi theo dòng dung nham núi lửa.

Nghiên cứu này đã được trình bày tại hội nghị hàng năm lần thứ 45 của Hội thiên văn học của Mỹ về Khoa học Hành tinh tại Denver. Theo các nhà thiên văn học của Đại học Arizona (Mỹ), hành tinh 55 Cancri e cũng có thể chứa mỏ kim cương khổng lồ. Hành tinh này cách Hệ Mặt trời của chúng ta 40 năm ánh sáng. Các nhà thiên văn học cho hay, 55 Cancri e giàu carbon hơn Trái đất chính là môi trường lý tưởng cho sự hình thành kim cương.

Ngọc Sương (tổng hợp)