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.