Mô phỏng mưa kim cương trên sao Hải Vương và Thiên Vương

Các nhà khoa học Đức 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 hôm qua trên tạp chí Nature Astronomy.

Carbon và hydro bị nén chặt ở áp suất cực cao trong lòng sao Hải Vương và Thiên Vương, kết quả là carbon trở thành kim cương cứng. Các nhà khoa học ước tính những viên kim cương này nặng hàng triệu carat hay hàng trăm kilogram.

Kim cương hình thành bên trong lõi các hành tinh như sao Hải Vương và sao Thiên Vương. (Ảnh: NASA).

"Trước đây, các nhà nghiên cứu chỉ có thể giả định kim cương được tạo ra", Dominik Kraus, tác giả chính của nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, cho biết. "Khi tôi trông thấy kết quả của thí nghiệm mới nhất này, đó là một trong những khoảnh khắc tuyệt vời nhất trong sự nghiệp khoa học của tôi".

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 200kg.

Nghiên cứu đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học có thể quan sát kim cương hình thành theo thời gian thực. Nghiên cứu trước đó cũng mô phỏng sự tạo thành kim cương trong điều kiện tương tự nhưng không thể quan sát quá trình. Máy laser bắn electron tự do chụp bằng tia X ở phòng thí nghiệm cho phép các nhà nghiên cứu ghi lại những gì xảy ra ở mẫu vật theo thời gian lên tới một phần triệu tỷ giây.