天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石(2)

2021-09-14 17:50     奇点使者

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

钻石是如何形成的?

学过中学化学的朋友应该知道,钻石和金刚石在本质上都是结晶碳。最早对钻石本质进行解密的是法国化学家拉瓦锡,他在1772年通过凸透镜加热钻石的方法,使其在氧气中成功燃烧,然后通过测验发现产物中存在二氧化碳,从那时候起钻石的本质就被揭开了。即使如此,它依然凭借着其稀有性和坚硬性,成为了绝大多数人追求的物质。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

钻石的形成首先需要足够的碳元素,然后先在特定的温度、压力等环境条件下转化为石墨,石墨再继续在更高温、更高压的环境中结晶形成钻石。

经过科学家们的研究,理论上形成钻石的压力至少要达到4.5Gpa,这相当于在地下200公里的环境。其次是温度至少要达到1100摄氏度,这种温度条件在工业上还是可以创造出来的。

为何两颗行星的碳元素不足,还能形成钻石?

对此该研究团队的等离子物理学家麦克·邓恩表示,虽然海王星和天王星上的碳元素不足,但是它们的碳氢化合物比较充足,可以利用分解碳氢化合物的方法来获得单一碳元素,碳元素在行星内部高温高压的环境下被压缩成钻石,并因为密度比周围的物质高而不断往下坠。

天王星和海王星的逆天功能:只有1%的碳元素,也能压缩成钻石

该研究团队不仅在前人研究的基础上提出了全新的假设,而且对假设进行了实验证明。研究人员利用斯坦福直线加速器实验室里的X射线激光对"钻石"的形成进行了精确的测量,得到的结论是两颗行星内部的碳确实能够直接转化为钻石。

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