Un diamant a fost comprimat prin expunere la niveluri de presiune similare celor din nucleul planetei Saturn

Diamantul, cel mai dur material existent în natură, a fost comprimat prin expunere la niveluri record de presiune, cu ajutorul celui mai mare laser din lume, în Statele Unite, informează BBC.

Cristalul de carbon a fost condensat la presiunea de bază a planetei Saturn, de 14 ori mai mare decât cea din centrul Pământului. Experimentul, realizat la National Ignition Facility (NIF) din cadrul Laboratorului Național Lawrence Livermore din California, SUA, oferă indicii cu privire la condițiile din interiorul planetelor bogate în carbon, subliniază studiul publicat pe 16 iulie în revista Nature.

"Nu știm ce se află în miezul lui Jupiter sau Saturn, dar acum, pentru prima dată, avem posibilitatea de a studia modul în care există materia în aceste condiții extreme de presiune și temperatură,", a declarat autorul principal al studiului, dr. Ray Smith, citat de BBC.

"Experimentele noastre oferă o metodă de a recrea condițiile din nucleul planetelor de gaz gigantice — atât în interiorul sistemului nostru solar cât și în afara lui. "S-a presupus, de exemplu, că Neptun are un nucleu de diamant, datorită descompunerii metanului care se compactează sub presiune extremă. Misiunea spațială Kepler a descoperit că planete de dimensiunea lui Neptun sunt foarte frecvente în galaxia noastră. Se presupune că presiunile extreme din nucleul lor produc schimbări radicale ale proprietăților materiei’‘.

Cum se pot reproduce pe Pământ aceste medii extraterestre este o provocare extraordinară pentru oamenii de știință. National Ignition Facility a fost construit pentru a studia fuziunea nucleară prin confinare inerțială (ICF) și are 192 de lasere folosite pentru a bombarda materialele cu energie.

Cercetătorii americani au folosit NIF pentru a comprima carbonul printr-o tehnică de compresie dinamică intensivă. Ei au concentrat 176 de raze laser pe un diamant țintă de dimensiuni milimetrice, ținut în centrul unei sfere de aluminiu de zece metri.

"Provocarea în experimentele noastre a fost de a păstra temperaturi suficient de scăzute, care să fie relevante pentru planete gigant de gaz, cum ar fi Jupiter", a declarat Dr. Smith la BBC News. Energia combinată a laserelor a creat valuri de presiune în diamant, comprimându-l la cinci tera-pascali (50 de milioane de atmosfere), la fel ca presiunea din centrul planetei Saturn.

"Diamantul — materialul cel mai puțin compresabil cunoscut, a fost comprimat la o densitate fără precedent — mai mare decât cea a plumbului", scriu autorii în Nature. În timp ce presiunea a crescut, cercetătorii au măsurat stresul, densitatea și sunetul carbonului de cristal.

Datele obținute în urma experimentului vor ajuta să se stabilească dacă unele planete sunt într-adevăr bogate în carbon. Dacă vrem să aflăm ce planete în afară de Pământ ar putea fi locuibile, trebuie să trecem la o înțelegere mai amplă a tuturor produselor finale posibile rezultate din procesele de formare a unei planete, spun oamenii de știință, care promit să-și intensifice experimentele.