Głęboko pod chmurami otaczającymi oba te gazowe olbrzymy znajdują się ogromne pokłady wody, amoniaku i metanu. Wygląda jednak na to, że poza wymienionymi związkami można tam również znaleźć skaliste rdzenie otoczone pierwiastkami występującymi w niezwykłych stanach kwantowych. I choć naukowcy mają pewne przypuszczenia co do panujących na miejscu warunków, to brakuje im aktualnych danych. Po raz ostatni dostarczyła ich sonda Voyager 2, która minęła Urana i Neptuna kilkadziesiąt lat temu.
Czytaj też: Do niedawna był tylko teorią. Wydobyto pierwszy dawemaoit w diamencie
W związku z tym pole do działania dla naukowców jest mocno ograniczone. Muszą się przez to posiłkować archiwalnymi danymi oraz łączyć je z eksperymentami prowadzonymi w warunkach laboratoryjnych. W ten sposób są w stanie tworzyć i testować teorie dotyczące warunków panujących na tych skrajnie niegościnnych planetach. Połączenie symulacji opartych na modelach matematycznych oraz eksperymentów laboratoryjnych wykazało, że miliardy kilometrów stąd faktycznie mogą padać deszcze składające się z diamentów.
Co ciekawe, hipotezy w tej sprawie sięgają czasów sprzed startu sondy Voyager 2, która ruszyła w kosmos w 1977 roku. Już wtedy, mając na uwadze skład obu planet oraz znając prawa rządzące takimi obiektami, pojawiły się głosy o diamentowych deszczach. Korzystając z modeli matematycznych badacze oszacowali, że rdzenie obu lodowych olbrzymów mają temperatury zbliżone do 7000 stopni Celsjusza. Z kolei panujące tam ciśnienie powinno być około 6 milionów razy wyższe niż w ziemskiej atmosferze.
Deszcz diamentów padający na Uranie i Neptunie wydaje się realnym zjawiskiem
Bardziej zewnętrzne części płaszczy tych obiektów są chłodniejsze i poddane działaniu mniej intensywnego ciśnienia. Niewiadomą pozostawało to, jak zachowują się substancje znajdujące się w tak ekstremalnych warunkach. Metan, jeśli zostanie poddany działaniu odpowiednio wysokiego ciśnienia, może uwolnić węgiel. Ten z kolei może się przekształcić w diamenty, które opadają w stronę rdzenia, gdzie zderzają się z niezwykle wysokimi temperaturami i zaczynają się unosić.
Czytaj też: Sub-Neptun w strefie zamieszkiwalnej swojej gwiazdy. Czy może na nim występować życie?
Później ponownie opadają, by potem po raz kolejny się unieść. Taki cykl może przypominać znane z Ziemi opady deszczu. Oczywiście jak na razie nie ma możliwości, by sprawdzić to przy pomocy statków wysłanych na Urana bądź Neptuna, dlatego naukowcy muszą się ograniczać do prowadzenia eksperymentów. Używając niezwykle silnych laserów są oni w stanie na bardzo krótki czas odtworzyć temperatury i ciśnienia panujące wewnątrz lodowych olbrzymów. Korzystając z polistyrenu i stwarzając wystarczająco ekstremalne środowisko, badacze otrzymali mikroskopowej wielkości diamenty. I choć na tamtych planetach raczej próżno szukać polistyrenu, to metan powinien wykazywać bardzo podobne właściwości.
