Oceani di diamanti su Urano e Nettuno?

Sin da quando sono arrivate le prime foto di Urano e poi di Nettuno dalle sonde Voyager è sempre stato per tanti versi un mistero quello che succede sotto le nubi di questi due giganti gassosi. Ma un nuovo studio, rinforza una vecchia teoria, che prevedeva oceani di diamanti liquidi con iceberg di diamanti solidi.

La teoria più diffusa oggi, vuole che Urano e Nettuno, mondi lontanissimi, ultimi grandi pianeti del Sistema Solare, siano strutturati in modo diverso dai altri due giganti gassosi (Saturno e Giove). Si pensa che abbiano entrambi un nucleo roccioso più o meno delle dimensioni della Terra, e un mantello formato da vari ghiacci, che vanno dai protoni idrati,idrossili e ammonio, fino al acqua.
L’atmosfera è formata da idrogeno,elio e metano, con nel caso di Nettuno, tanti cristalli ghiacciati nelle nubi del atmosfera superiore.

Nel 1984 tuttavia, David Stevenson della Caltech , scrisse cosi nel “Journal de Physique”:
” C’è chiara evidenza che molti idrocarburi i scompongono o collassano , sotto una compressione shock, probabilmente risultando in grafite e idrogeno.E’ molto importante stabilire la temperatura e la condizioni di questo processo. Altrettanto importante è capire se una tale separazione ha luogo su Nettuno e Urano, risultando, per via delle condizioni di temperatura e pressione elevate, in un oceano di diamanti e strati di carbonio liquido metallico , o se il risultato è una struttura mista Carbonio-Idrogeno, collassata ma comunque stabile. “
Stevenson a sua volta basava il suo lavoro su ipotesi fatte da Marvin Ross, nel lontano 1981. Dieci anni fa circa, alcuni ricercatori dell’università Berkley in California, hanno dimostrato che le alte temperature e pressioni che si trovano al interno dei questi pianeti possono trasformare il metano in diamanti.
E non solo, questo fatto potrebbe aiutare a capire l’eccesso di calore radiato da Nettuno, che altrimenti non trova per ora una spiegazione.
Adesso un team guidato da Jon Eggert (Lawrence Livermore National Laboratory) ha esplorato le condizioni nelle quali i diamanti si sciolgono, dimostrando che cosi come l’acqua, anche i diamanti liquidi quando ghiacciano e si sciolgono, producono forme solide sopra altre liquide.

Per sciogliere un diamante, servono pressioni altissime,il che ha reso la misurazione della temperatura a cui scioglie, un impresa titanica. Ma le pressioni che si trovano nei giganti gassosi, insieme alle altissime temperature, dovrebbero tranquillamente bastare.

Il team di Eggert, ha sottoposto un piccolo diamante ad un raggio laser, che è riuscito a scioglierlo a pressioni intorno a 40 milioni di volte quella che una persona normale sentirebbe al livello del mare. Man mano che riducevano la temperatura, frammenti solidi di diamante si formavano, che galleggiavano. Questo a circa 11 milioni di volte la pressione a livello del mare, con una temperatura di 49.726,85 gradi centigradi. Eggert crede che un oceano di diamanti liquidi potrebbe riuscire finalmente a spiegare il fatto che i poli geografici e magnetici di Urano e Nettuno non sono neanche lontanamente vicini , con differenze fino ai 60 gradi sul asse nord-sud. Se si ipotizza invece un oceano di diamanti liquidi nel punto giusto, allora i calcoli tornano, e si riesce a spiegare questa stranezza.
Data la lontananza e l’idea che siano mondi non particolarmente interessanti se paragonati ai loro vicini gassosi (Saturno e Giove), non moltissimi studi sono stati fatti riguardo a questi due pianeti, e per ora non ci sono piani per orbiter che li vadano a studiare da vicino. Tuttavia, il nuovo studio di Eggert, potrebbe far smuovere le acque, e riportare l’interesse verso questi due monti, che se fosse vera la presenza dei oceani di diamanti, sarebbero forse due dei scenari più esotici del intero Sistema Solare.
Inoltre, capire le dinamiche di formazione e struttura di questi mondi, ci aiuterebbe moltissimo a interpretare tanti esopianeti simili che abbiamo finora scoperto, di dimensioni e caratteristiche simili a Urano e Nettuno. Addirittura un simile oceano, potrebbe esistere persino al interno di una stella come una nana bruna.

Oceani di diamanti liquidi, con iceberg di diamante solido, potrebbero essere presenti su Nettuno e Urano, secondo un recente articolo pubblicato sulla rivista Nature Physics.
La ricerca si basa sulle misurazioni del punto di fusione del diamante: il diamante è un materiale relativamente comune sulla Terra, ma il suo punto di fusione non è mai stata misurato. Il diamante è un materiale estremamente rigido, cosa che lo rende difficile da sciogliere, ma ha un'altra qualità che rende ancora più complicato misurare il suo punto di fusione: quando il diamante è riscaldato a temperature estreme si modifica fisicamente, cambiando da diamante a grafite. La grafite, e non il diamante, poi si scioglie in un liquido.
La distanza tra la Terra e Nettuno rende inoltre difficile lo studio, lasciando gli scienziati con molte domande senza risposta su questo gigante di gas gelido.

In ogni caso, un oceano di diamanti potrebbe contribuire a spiegare l'orientamento di Urano e del campo magnetico di Nettuno.
L'idea che ci siano oceani di diamante liquido su Nettuno e Urano non è un'idea nuova, ha detto Tom Duffy, scienziato della Princeton University. L’articolo di Nature Physics sembra dunque “più e più plausibile", ha affermato Duffy.
Prima che possa essere fatta una conclusione definitiva sull’argomento, sono necessarie maggiori ricerche sulla composizione di Nettuno e Urano (per il momento si stima che siano al 10% almeno a base di carbonio), anche se questo tipo di ricerca è molto difficile da condurre.
Gli scienziati possono inviare sonde o tentare di simulare le condizioni sulla Terra. Entrambe le opzioni richiedono anni di preparazione, attrezzature costose, e sono soggette alle condizioni di due degli ambienti più difficili nell'universo.

 

fonti:

http://www.physorg.com/news183044315.html
http://link2universe.wordpress.com/2010/01/19/oceani-di-diamanti-su-nettuno-e-urano/