ダイヤモンドは、地表での希少性から価値を獲得します。ちょうど先週、地球のコアがマントルと出会う場所で生産された「ダイヤモンド工場」が私たちの足元にある可能性があることを知りましたが、空のダイヤモンドは非常に本物であることが判明しました.しかし、より普遍的な観点から見ると、それらはますますありふれたものになっているように見えます.
何年も前に、惑星科学者は、いわゆる「氷の巨人」である天王星と海王星の極度の圧力がダイヤモンドの雨を生み出すことを提案し、実験室でこれらの条件を再現することによってナノダイヤモンドを作ることさえできました.ダイヤモンドがガス状物質を通って沈み、落下する際に摩擦から熱を発生させる方法は、惑星の熱収支に影響を与える十分に一般的な現象であるという証拠があります。
私たちの太陽系には 2 つの巨大氷惑星と 4 つの岩石惑星がありますが、銀河規模で見ると、これらは実際には最も一般的なタイプの惑星かもしれません。 Science Advances のやや複雑な大気組成を持つ氷の巨人のモデリングは、ダイヤモンドの形成が少なくとも他の場所で一般的である可能性があることを示唆しています。
天王星と海王星はどちらもガス状の外層で酸素が非常に少ないですが、それらのアンモニア水の海はH2のために酸素を必要とします O.他の場所にある対応物は、酸素が豊富な場合があります。海王星のような温度と圧力、純粋なメタン大気でナノ ダイヤモンドを生成したチームは、同様の酸素が豊富な惑星で同じことが起こるかどうかを調査しようとしました。
彼らは予想外の素材に目を向けました。PET は、典型的な清涼飲料のボトルによく使用される透明で強いプラスチックです。 「PET は、氷の惑星での活動をシミュレートするために、炭素、水素、酸素のバランスがとれています」とドミニク クラウス教授は述べています ロストック大学の声明で。著者らは、PET サンプルに X 線レーザーを照射しました。
クラウスと共著者は、酸素がダイヤモンドの形成を防止するのではなく、実際に形成の可能性を高めることを発見しました。酸素が存在すると、ダイヤモンドは存在しない場合よりも低い温度と圧力で形成されます。
「酸素の効果は、炭素と水素の分裂を加速し、ナノダイヤモンドの形成を促進することでした」とクラウスは言いました。 「これは、炭素原子がより容易に結合してダイヤモンドを形成できることを意味していました。」
この研究で形成されたダイヤモンドの幅はわずか数ナノメートルですが、著者らは、氷の巨大な条件下で数百万カラット (少なくとも 200 キログラム) の重さに成長すると考えています。このような世界の高密度ガスは落下を遅らせますが、最終的にダイヤモンドは沈み、固体コアの周りに層を形成します.
惑星採掘のための最も想像力に富んだスキームでさえ、宝石を形成する圧力を生み出すのに十分な密度のガスの数万キロの下から宝石を回収する道を見つけることはまずありません.ただし、この発見は別の方法で実用的であることが証明される可能性があり、研究者は、PET にレーザーを照射してナノダイヤモンドを作成する技術が商業的に実行可能であると信じています。
これらのダイヤモンドは、宝石業界を脅かすほどの大きさにはなりそうにありませんが、研磨剤、量子センサー、医療用造影剤に使用される可能性があります.
スタンフォード大学のベンジャミン・オフォリ・オカイ博士は、「ナノダイヤモンドの現在の製造方法は、炭素またはダイヤモンドの束を爆発物で爆破することです。 「これにより、さまざまなサイズと形状のナノダイヤモンドが作成され、制御が困難になります。この実験で私たちが見ているのは、高温高圧下での同じ種の異なる反応性です。」これにより、より一貫した結果が得られる可能性があります。
