Uma das hipóteses mais impressionantes da ciência planetária ganhou novas evidências experimentais. Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), nos Estados Unidos, conseguiram reproduzir em laboratório condições extremas capazes de derreter diamante e observar seu comportamento sob pressões e temperaturas semelhantes às encontradas no interior de planetas gigantes. O resultado ajuda a explicar um fenômeno conhecido como “chuva de diamantes”, associado principalmente a Netuno e Urano.
O estudo foi realizado na instalação de lasers Omega, da Universidade de Rochester, e publicado em 13 de agosto na revista Nature Physics. Além de solucionar uma divergência científica que persistia havia cerca de duas décadas, os resultados oferecem informações importantes para compreender a estrutura interna dos chamados gigantes de gelo.
Para reproduzir o ambiente encontrado nas profundezas desses planetas, os cientistas utilizaram uma amostra de diamante submetida a uma quantidade extraordinária de energia.
O laser utilizado no experimento vaporizou a camada externa do material. O processo produziu uma gigantesca onda de choque que atravessou o interior do diamante, comprimindo a amostra a uma pressão mais de três vezes superior à existente no núcleo da Terra.
Ao mesmo tempo, a temperatura alcançada foi comparável à da superfície do Sol. Tudo isso aconteceu durante aproximadamente um bilionésimo de segundo, período extremamente curto, mas suficiente para que os pesquisadores observassem o comportamento do material.
Para acompanhar as mudanças, a equipe utilizou diversos sensores e uma técnica ultrarrápida de difração de raios X, capaz de registrar alterações na estrutura do material durante o experimento.
Mistério de 20 anos finalmente é esclarecido
Embora cientistas já tivessem conseguido derreter diamantes anteriormente, existia uma importante divergência entre os resultados experimentais e as previsões feitas por modelos computacionais baseados na mecânica quântica.
As estimativas podiam apresentar diferenças de até 20% em relação às medições realizadas em laboratório. Em temperaturas tão extremas, essa diferença representava mais de 1.000 kelvins entre os valores teóricos e experimentais.
A nova análise permitiu aproximar essas duas perspectivas.
Com os dados obtidos pela difração de raios X, os pesquisadores verificaram que o ponto de fusão medido para o diamante era compatível com os modelos modernos fundamentados na física quântica. O resultado ajuda a resolver uma questão que vinha sendo investigada havia aproximadamente 20 anos.
Mas foi outra descoberta que chamou atenção para a possibilidade da chamada chuva de diamantes.
Diamantes podem “flutuar” em carbono líquido
Durante o experimento, os cientistas observaram que, sob determinadas condições, o diamante sólido apresenta uma densidade inferior à do carbono metálico líquido.
Na prática, isso significa que, em um ambiente composto por carbono líquido sob as condições extremas existentes no interior de um gigante de gelo, o diamante sólido poderia permanecer acima desse material, em vez de simplesmente afundar imediatamente.
Essa característica ajuda a explicar uma das hipóteses mais curiosas da ciência planetária: a possibilidade de ocorrer uma verdadeira precipitação de diamantes nas profundezas de Netuno e Urano.
O fenômeno, porém, é muito diferente de uma chuva convencional. Não se trata de pedras preciosas caindo de uma atmosfera como gotas de água na Terra.
Como funcionaria a “chuva de diamantes”
No interior de planetas como Netuno e Urano, as condições de pressão e temperatura são tão extremas que materiais presentes em suas camadas profundas podem assumir comportamentos completamente diferentes daqueles observados na superfície terrestre.
Uma das hipóteses científicas é que compostos ricos em carbono sejam submetidos a essas condições e acabem formando diamantes. À medida que se deslocam para regiões ainda mais profundas, esses diamantes podem sofrer transformações provocadas pelo aumento da temperatura e da pressão.
Em determinadas condições, o diamante pode derreter e formar uma espécie de líquido de carbono. O deslocamento dessas estruturas através do interior planetário poderia produzir enormes quantidades de calor
