原标题：最新实验表明：海王星和天王星内部存在钻石雨异景 来源：新浪科技

在海王星和天王星的太空深处，可能正在下着钻石雨。目前，科学家已经提出最新实验证据，证实钻石雨是如何实现的。有一种假说认为，海王星和天王星外貌之下数千公里处的高温和高压情况会使碳氢化合物破裂，碳将压缩为钻石，并向行星内核更深处下沉。

最新实验使用美国斯坦福国度加速器实验室的直线加速器相干光源（LCLS）X射线激光，对这种“钻石雨”历程如何产生举行准确丈量，并发明碳会直接转酿成水晶钻石。

等离子体物理学家迈克·邓恩解释称，这项研究提供了关于一种非常难以模拟计算的数据：两种元素“溶混性”或者它们在混淆时如何联合，我们观察到了两种身分是如何分散的，就像沙拉酱再次分散为油和醋一样。

海王星和天王星是太阳系中最不为人知的行星，它们的间隔非常迢遥，令人望而却步，迄今只有太空探测器“旅行者2号”曾靠近它们，而且仅是短暂时间飞越，不是执行长期使命。

事实上，类似海王星和天王星如许的冰巨星在银河系中非常普遍，依据美国宇航局观测数据，银河系内此类冰巨星比类木星多10倍。因此，理解太阳系的冰巨星对于分析行星在星系中如何进化演变至关紧张，为了更好地理解它们，我们需要知道在宁静的蓝色外壳之下究竟产生了什么。

我们知道海王星和天王星的大气主要是由氢和氦组成，另有少量甲烷，在这些大气层之下，一种由水、甲烷和氨等“冰物质”组成的超热、超密度流体包裹在行星内核周围。

几十年前的计算实验表明，在足够的压力温度条件下，甲烷可以剖析成钻石，这表明在这种高温、致密物质中可以形成钻石。之前德国物理学家多米尼克·克劳斯在美国斯坦福直线加速器中心举行实验，使用X射线衍射证实该实验结论。目前，克劳斯和同事将他们的研究向前推进了一步。

克劳斯说：“我们现在拥有一个基于X射线衍射的非常有远景的新要领，我们的实验提供了紧张模子参数，在此之前的实验中存在诸多不确定性，随着比年我们发明的系生手星越来越多，这一点就变得不紧张了。”

在实验室复制巨行星内部结构是一项挑战，研究职员需要一些精密装备，比方：直线加速器相干光源，同时，还需要一种物质来复制巨行星内部，为此，研究小组使用碳氢聚苯乙烯（C8H8）取代甲烷（CH4）。

实验第一步是对质料举行加热加压，从而复制海王星地下1万公里处的内部情况：光学激光脉冲在碳氢聚苯乙烯中产生打击波，使质料加热至约莫4727摄氏度，从而形成强盛压力。

克劳斯说：“我们在实验室制造了15万兆帕的压力，这相当于将250头非洲大象的重量放置在拇指甲上产生的压力。”在之前的实验中，我们使用X射线衍射来探测质料，这对晶体结构的质料非常有用，但对非晶体分子就不那么有用，以是形成的图像并不完备。目前，在最新实验中，研究小组使用了另一种要领，可以或许丈量X射线是如何散射聚苯乙烯中的电子。

这不仅能让他们观察到碳转化为钻石的历程，还能观察到样本的其他部门产生了什么——它破裂成氢，险些没有剩余的碳。克劳斯说：“目前在冰巨星的实例中，我们知道碳在分散时险些完全形成了钻石，而且没有流体过渡的情势。”

这是非常紧张的，由于海王星存在一些非常奇特的征象，它的内部温度远高于应有温度，事实上它开释的能量是吸收太阳能量的2.6倍。如果是钻石，它将比周围的物质密度更大，这些钻石以微粒情势像雨点一样降落至行星内部，它们可能开释重力能量，将其转化为钻石和周边物质摩擦产生的热量。

这项实验表明，我们不需要另一种解释，至少现在还不需要，同时，该研究证实一种可以“探测”太阳系其他行星内部结构的要领。

克劳斯说：“这项技能帮助我们完成有趣的实验历程，否则我们很难发明巨行星的内部结构机制。比方：我们可以或许洞察木星、土星如许气态巨行星内部的氢和氦，它们如安在极度条件下混淆和分散。这是研究行星和行星系进化史的一种新要领，同时也为未来研究聚变产生能量提供实验依据。”目前，这项最新研究陈诉发表在近期出书的《自然通讯》杂志上。

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