Bilim insanları buz gezegeninin elmas yağmurlarını yapay olarak canlandırdı
Farklı gezegenlerde yaşama olanak tanıyan basınca (ve sıcaklığa) maruz kaldığınızda, alışık olduğunuz maddeler bile size oldukça yabancı gelebilir. Bu konudaki odak noktamız: buz devlerindeki elmas yağmurları. Bilim insanları uzun zamandır üzerinde bulamaç halinde suyla, amonyakla ve metan buzlarla kaplanmış küçük kayalar bulunan ve kalın bir atmosferle çevrili olan Neptün ve Uranüs gibi dev gezegenlerin gerçek anlamda elmas yağmuruna sahip olduğunu düşünüyor. Şimdiyse araştırmacılar bu yağmur sürecini laboratuvarda yeniden canlandırarak bu koşulların nasıl oluştuğunu inceliyor.
“Araştırmacılar daha önce elmasların oluştuğunu sadece varsayabiliyorlardı” diyor Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf da görevli ve bu çalışmanın lider yazarı olan bilim insanı Dominik Kraus. “Deneyin en yeni sonucunu görmek, bilimsel kariyerimin en iyi anlarından biriydi” diye de ekliyor.
Adlarına rağmen buz devleri aslında inanılmaz sıcak. Elbette üst atmosferdeki sıcaklıklar sıfırın yüzlerce derece altında kalıyor çünkü bu gezegenler Güneşe çok uzaklar. Ancak gezegenin merkezine yaklaştıkça muazzam bir basınç oluşuyor ve sıcaklık binlerce dereceye ulaşıyor. Bu inanılmaz sıcaklık ve ezici basınç teorik olarak dış atmosferin 8 km altında hidrojen ve oksijenin birleşmesini sağlayıp elmas yağmuruna sebep olabilir.
Neptün’ü unutmayın
NASA
Bu elmas yağmurunu yapay olarak canlandırmak için bilim insanları bazı (çok) sıcak ve (çok) zorlu şartları sağlamak zorunda kaldı. Yoğun bir lazerle üst üste binen şok dalgalarını polisitrenin (hidrojen ve karbondan yapılmış bir tür plastik) içinden göndererek metan birleşenlerinin davranışını taklit ettiler. Şok dalgaları kısa bir süre için buz devinin günlük yaşamındaki sıcaklık ve basıncı oluşturdular.
“Deneyin süresi çok kısa oldu” dedi Kraus The Guardian gazetesine. “Elmasların varlığını görebilmemiz ise aslında çok büyük bir sürpriz oldu” diye de belirtti.
Anca dünyadaki en güçlü X-ray kaynağından (Linac Tutarlı Işık Kaynağı(LCLS), SLAC’deki bir X-ray serbest elektron lazeri) gelen 50 femtosaniyelik uzun titreşimler plastiğin karbon atomlarının kopup birkaç nanometrelik elmaslar oluşturduğu anı yakalamamızı sağladı. (1 nanometre 1 metrenin milyarda biri ve 1 femtosaniye 1 saniyenin katrilyonda biridir.)
Bu laboratuvar deneyi sadece küçücük değerli taşlar oluşturmuş olsa da araştırmacılar Uranüs ve Neptün’de daha sabit olan koşulların büyük elmas kayaların oluşumunu mümkün kıldığına inanıyorlar. Elmaslar milyonlarca karat ağırlığa ulaşmak için binlerce yıl büyümek zorundalar ve zamanla gezegenin çekirdeğine doğru yavaşça atmosferden geçerek bizim yağmurlarımızı utandıracak yoğunlukta bir yağmur oluşturacaklar. Ne yazık ki etrafta onları kesip parlatacak kimse olmayacak.
Buz devlerinin yoğun gazlı ve sulu dış katmanları o kadar kalın ki en iyi sondalarımız bile henüz gezegenin içinde neler olduğunu gerçek anlamda öğrenemedi. Yaptığımız deneyler bilim insanlarının bu gizemli dünyaların iç yapısını anlamasını sağlamaya yardımcı olsa da deney sonuçları gezegenlerde yapılacak ve kesin sonuçlar verecek çalışmalar kadar güvenli değil.
