Как метан превращается в алмазный дождь
В атмосферах Юпитера и Сатурна есть метан — молекула из одного атома углерода и четырёх атомов водорода. Молнии и другие энергетические процессы могут разрушать её, высвобождая углерод. Он собирается в частицы сажи, которые постепенно опускаются в более глубокие, горячие слои планеты.
Давление меняет структуру углерода
По мере погружения давление растёт. В подходящих условиях оно сжимает углерод так сильно, что атомы могут выстроиться в плотную кристаллическую решётку — ту же структуру, что у алмаза. Это не превращение отдельного кусочка сажи в готовый драгоценный камень за один шаг: сначала углеродные частицы меняются, а затем могут образовываться алмазные кристаллы.
В лабораторных экспериментах учёные воспроизводили сочетания давления и температуры, характерные для глубин газовых гигантов, и получали алмазные структуры из углеродсодержащих материалов. Такие результаты поддерживают сценарий, но не доказывают, что внутри планет действительно идёт именно этот процесс: заглянуть туда и проследить судьбу частиц напрямую пока невозможно.
Что происходит с кристаллами дальше
Если алмазы образуются достаточно глубоко, они продолжают падать в более горячие области. Там высокая температура может расплавить их, так что речь идёт не обязательно о слоях твёрдых камней, лежащих на поверхности ядра. Вероятнее, это часть непрерывного круговорота углерода: он высвобождается из метана, уплотняется по пути вниз и в ещё более глубоких условиях может снова менять состояние.
Именно поэтому «алмазный дождь» — образное название возможного процесса, а не наблюдаемая погода. Если он существует, его кристаллы падают не сквозь земное небо, а через толщу атмосферы, где давление и температура возрастают с каждым километром вниз.
