Mưa kim cương 1.000 tấn đổ xuống sao Thổ, sao Mộc mỗi năm

Áp suất siêu lớn trên Thổ tinh cô đặc các-bon thành những viên kim cương trôi nổi trong biển khí methane và hydro lỏng. Ảnh: NASA.

Kim cương được làm từ các-bon ở nhiệt độ và áp suất cao. Trên Trái Đất, kim cương có ở độ sâu khoảng 160 km dưới lòng đất. Những dòng mắc ma của núi lửa khi phun trào đã đưa chúng lên gần mặt đất hơn.

Tuy nhiên, trong bầu khí quyển dày đặc như sao Thổ và sao Mộc, những hành tinh có lực hấp dẫn mạnh, áp suất và nhiệt độ cao có thể nén các-bon ở giữa không trung và tạo ra mưa kim cương.

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng kim cương tồn tại rất nhiều trong lõi của các hành tinh có khí nhỏ hơn với nhiệt độ thấp hơn, như sao Hải Vương và sao Thiên Vương. Họ tin tưởng rằng khí quyển của hai hành tinh khí lớn là sao Thổ và sao Mộc không phù hợp cho việc tạo ra kim cương.

Tuy nhiên, gần đây các nhà nghiên cứu đã tiến hành phân tích áp suất và nhiệt độ khí quyển của sao Thổ và sao Mộc và lập mô hình phản ứng của các-bon, rồi đưa ra kết luận rằng nhiều khả năng mưa kim cương đã xuất hiện trên hai hành tinh này.

Theo nhà nghiên cứu Kevin Baines, Đại học Madison-Wisconsin và Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực thuộc Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), kim cương hình thành với số lượng lớn ở các khu vực thường xuyên có bão sét như trên sao Thổ.

Ông Baines giải thích rằng đầu tiên kim cương xuất hiện trong dạng khí methane. Những cơn bão sét mạnh khủng khiếp trên hai hành tinh khí khổng lồ này biến khí methane thành muội than. Khi muội than rơi xuống, áp suất tác động lên nó gia tăng. Sau khi rơi khoảng 1.600 km, muội than chuyển thành than chì và tiếp tục rơi.

Khi rơi qua khoảng 6.000 km, đi vào sâu bên trong bầu khí quyển của Thổ tinh, áp suất siêu lớn tác động lên các-bon tạo thành những viên kim cương trôi nổi trong biển khí methane và hydro lỏng.

Tuy nhiên, sau khi rơi qua 30.000 km, áp suất và nhiệt độ khiến kim cương không thể tồn tại ở dạng cứng mà tan thành các-bon nóng chảy.