Một nghiên cứu mới được đăng tải trên tạp chí Nature Astronomy cho biết các nhà khoa học Đức đã thành công trong việc tái tạo quá trình hình thành mưa kim cương tương tự như trên sao Hải Vương ở quy mô phòng thí nghiệm.

Khác với Trái Đất hay sao Hỏa, sao Hải Vương là một hành tinh khí được tạo lên từ những khối khí khổng lồ thay vì đất đá. Đi sâu 7.000 km từ bề mặt hành tinh, nhiệt độ và áp suất cực lớn khiến khí mêtan biến thành các tinh thể kim cương và rơi như mưa đá xuống vùng lõi hành tinh. Theo, các nhà khoa học, những viên kim cương này có thể nặng hàng triệu carat hay hàng trăm kilogram.

Sao Hải Vương chụp từ tàu Voyager 2
Sao Hải Vương – một trong những hành tinh khí lớn nhất Hệ Mặt Trời (Ảnh: Wikipedia)

Trước đây, việc kim cương được tạo ra chỉ dừng lại ở mức độ giả định, và lần này các nhà khoa học Đức đã xác thực tính khả thi của nó. Dominik Kraus, tác giả chính của nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, cho biết. “Thời điểm tôi trông thấy kết quả của thí nghiệm là một trong những khoảnh khắc tuyệt vời nhất trong sự nghiệp nghiên cứu 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 khí bởi nó được tạo thành từ nhiều chuỗi carbon và hydro.

Sao Hải Vương
Mưa kim cương hình thành ở lớp băng (3) và rơi xuống vùng lõi (4) – Ảnh: Wikipedia

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 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 với trọng lượng lên tới 200 kg.

Nghiên cứu cũng 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.

Hoài Anh

Xem thêm:

Từ Khóa: