Deszcz diamentów na Uranie i Neptunie to nie mit. To co, lecimy po błyskotki?
Co się dzieje we wnętrzu gazowych olbrzymów - Urana i Neptuna, które 32 lata temu odwiedziła sonda Voyager 2? Jak się okazuje deszcz diamentów w ich atmosferze to nie mit. Niestety nie oznacza to, że powierzchnie jąder tych planet są nimi usłane.
Mimo tego, że w ciągu ostatnich dwudziestu lat naukowcy odkryli ponad cztery tysiące planet pozasłonecznych krążących wokół bliskich i odległych gwiazd, to wciąż niewiele wiemy o planetach znajdujących się w naszym kosmicznym domu. Szczególnie dotyczy to Urana i Neptuna.
Te dwa odległe gazowe olbrzymy oddalone od Słońca o cztery i pięć miliardów kilometrów są wciąż niewiarygodnie blisko w porównaniu do choćby najbliższej egzoplanety. Mimo to nasza widza o nich jest szczątkowa. Do obu tych planet zbliżyła się tylko jedna sonda kosmiczna. Voyager 2 przeleciał 81 000 km od Urana 24 stycznia 1986 roku, a następnie trzy lata później 25 sierpnia 1989 r. zbliżył się na zaledwie 4000 km do atmosfery Neptuna. Od tego czasu, przez ponad 30 lat ani jedna sonda nie tylko nie zbliżyła się do tych planet, ale nawet do nich nie wystartowała. Aby dopełnić obrazu rozpaczy, należy jeszcze dodać, że żadna misja tego typu nie jest nawet planowana.
Czytaj dalej:
W przeciwieństwie do Jowisza z jego wszystkimi tornadami i Wielką Czerwoną Plamą oraz do Saturna z jego fascynującym układem pierścieni, dwie ostatnie planety Układu Słonecznego mogą wydawać się nudne. Zarówno Uran, jak i Neptun nie posiadają jakichś cech szczególnych na swojej powierzchni.
To, co ciekawe w tym przypadku dzieje się jednak we wnętrzu planety, a nie na jej powierzchni. Jak przekonują badacze, we wnętrzu planety pada deszcz, w którym zamiast kropli wody są… diamenty.
Co skrywają Uran i Neptun?
Gdyby sprawdzić co znajduje się pod błękitnymi chmurami obu planet, okazałoby się, że pod grubą warstwą chmur znajduje się mnóstwo wody, metanu i amoniaku. Co więcej, wszystko wskazuje, że pod tymi związkami chemicznymi, które na odpowiedniej głębokości poddane są ogromnemu ciśnieniu, znajduje się skaliste jądro planety.
Czytaj dalej:
Skąd o tym wiadomo? Nie mamy niestety tak szczegółowych danych jak w przypadku Jowisza czy Saturna. Naukowcy wykorzystują wszystkie posiadane dane, w tym te zebrane przez sondę Voyager 2 i próbują je odtworzyć w modelach matematycznych, analizując różne modele budowy wewnętrznej. To właśnie te modele wskazują na obecność diamentów.
Lecimy po diamenty
Ale po kolei. Przelatujemy przez grube chmury, powiedzmy Urana, aż docieramy do zewnętrznej części płaszcza planety. Temperatura wynosi tam 1727 stopni Celsjusza, ciśnienie jest już 200 000 razy większe niż na powierzchni Ziemi. Lecimy dalej ku środkowi planety. Temperatura bezustannie rośnie, aby tuż przy samym jądrze osiągnąć wartość ponad 6700 stopni Celsjusza. Ciśnienie tymczasem rośnie do poziomu sześć milionów razy większego od ciśnienia atmosferycznego. To właśnie przy takich wartościach ciśnienie jest w stanie już rozrywać cząsteczki metanu. Uwolnione w ten sposób atomy węgla łączą się z innymi atomami węgla w długie łańcuchy, które zaczynają się układać w kryształy… Owe kryształy już jako diamenty opadają dalej ku wnętrzu planety.
Czy zatem na powierzchni jądra Urana i Neptuna leżą stosy diamentów? Niestety nie. Przemieszczając się coraz głębiej, diamenty trafiają na miejsce, w którym temperatura sprawia, że diamenty… odparowują. Odparowany węgiel ponownie unosi się ku powierzchni i cały cykl się powtarza.
Trzeba przyznać, że teoria ta jest naprawdę elegancka. Czy tak faktycznie jest? Być może. Czy to kiedykolwiek zweryfikujemy? Cóż, szans na wyłowienie diamentu czy dwóch z wnętrza Urana nie ma, a więc w tym przypadku będziemy musieli zadowolić się modelem. Może to i dobrze.
