Chuva de diamantes ocorre em mais planetas do que o esperado, aponta estudo

Isso possibilitaria chover pedras preciosas em planetas gasosos menores que Netuno e Urano, os chamados “mini-Netunos”. Esses são um dos tipos mais comuns de exoplanetas encontrados fora do Sistema Solar.

As descobertas ocorreram graças a um experimento conduzido na Alemanha por uma equipe internacional de pesquisadores liderada por cientistas do Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do Departamento de Energia dos Estados Unidos. O grupo trabalhou com o laser de elétrons livres de raios X Europeu (XFEL Europeu).

Em trabalhos anteriores no Linac Coherent Light Source (LCLS) do SLAC, os cientistas observaram uma chuva de diamantes se formando em condições de alta pressão, confirmando a possibilidade de formação de pedras preciosas em planetas gelados, compostos principalmente de água, amônia e hidrocarbonetos.

Posteriormente, os pesquisadores descobriram que o oxigênio torna a formação de diamantes mais provável em uma ampla gama de condições e em mais planetas. Até então, as altas pressões e temperaturas eram geradas pelo choque de compressão dos hidrocarbonetos com lasers de alta potência, permitindo que as condições permanecessem só mantidas por alguns nanossegundos.

No novo experimento, a equipe estudou a reação durante mais tempo e com uma abordagem diferenciada. Os cientistas usaram um filme plástico feito do composto de hidrocarbonetos poliestireno como fonte de carbono e o submeteram às pressões e temperaturas extremas encontradas no interior dos planetas gelados.

As altas pressões foram geradas ao apertar o filme entre as pontas de dois diamantes usando uma "célula de bigorna de diamante", na qual bigornas mantém a pressão quase indefinidamente. Em seguida, o material foi exposto a múltiplas doses de raios X de alta energia gerados pelo XFEL.

A intenção era aquecer o filme a mais de 2,2 mil ºC, imitando as condições extremas encontradas no interior dos planetas frios. Sob essas condições, os diamantes se formaram. Por fim, os pesquisadores usaram os pulsos de raios X produzidos pelo XFEL para observar quando e como essa formação ocorreu.

Com isso, a equipe descobriu que a chuva de diamantes acontece em pressões e temperaturas ainda mais baixas do que se presumia anteriormente. No caso de Urano e Netuno, isso significa que ela poderia ter uma influência mais forte na formação de seus campos magnéticos incomuns.

"A 'chuva de diamantes' em planetas gelados nos apresenta um intrigante quebra-cabeça para resolver", diz o líder do estudo, Mungo Frost, cientista do SLAC, em comunicado. "Isso fornece uma fonte interna de aquecimento e transporta carbono mais profundamente no planeta, o que poderia ter um impacto significativo em suas propriedades e composição."

"Pode iniciar movimentos dentro dos gelos condutores encontrados nesses planetas, influenciando a geração de seus campos magnéticos", ele acrescenta.

Os pesquisadores planejam ainda mais experimentos semelhantes para entender a formação da chuva de diamantes. "Essa descoberta inovadora não apenas aprofunda nosso conhecimento sobre nossos planetas gelados locais, mas também tem implicações para entender processos semelhantes em exoplanetas além do nosso Sistema Solar", afirma Siegfried Glenzer, Diretor de Alta Densidade de Energia do SLAC.