De nouvelles recherches ont déterminé que la pluie de diamants sur Neptune et Uranus se forme à une profondeur plus faible qu’on ne le pensait auparavant et pourrait avoir une influence plus forte sur la formation de champs magnétiques.
Dans un article publié dans la revue Astronomie naturelle, une équipe internationale de scientifiques explique que des travaux antérieurs sur les lasers à rayons X ont révélé que les diamants devraient se former à partir de composés carbonés à l’intérieur des grandes planètes gazeuses en raison de la haute pression qui y règne. Celles-ci s’enfonceraient alors plus profondément à l’intérieur des planètes sous la forme d’une pluie de pierres précieuses provenant des couches supérieures.
Cependant, une expérience récente menée au Centre européen de laser à électrons libres (XFEL) a montré que la formation de diamants à partir de composés carbonés commence déjà à des pressions et des températures plus basses que prévu. Pour les planètes gazeuses, cela signifie que la pluie de diamants se forme déjà à une profondeur inférieure à ce que l’on pensait.
De plus, des pluies de diamants seraient également possibles sur des planètes gazeuses plus petites que Neptune et Uranus et appelées « mini-Neptunes ». De telles planètes n’existent pas dans notre système solaire, mais elles se présentent sous forme d’exoplanètes à l’extérieur de celui-ci.
En passant des couches externes aux couches internes des planètes, la pluie de diamants peut entraîner du gaz et de la glace, provoquant des courants de glace conductrice. Les courants de fluides conducteurs agissent comme une sorte de dynamo à travers laquelle se forment les champs magnétiques des planètes.
« La pluie de diamants a probablement une influence sur la formation des champs magnétiques complexes d’Uranus et de Neptune », a déclaré le chercheur principal Mungo Frost dans un communiqué aux médias.
Frost et ses collègues ont utilisé un film plastique fabriqué à partir du polystyrène, un composé hydrocarboné, comme source de carbone. Sous une très haute pression, des diamants se forment à partir de la feuille.
Au XFEL européen, les chercheurs ont généré la haute pression et la température de plus de 2 200 degrés Celsius qui règnent à l’intérieur des géantes gazeuses glacées à l’aide de cellules à tampons en diamant et de lasers. Les cellules du tampon fonctionnent comme un mini-étau dans lequel l’échantillon est pressé entre deux diamants. À l’aide d’impulsions de rayons X, le temps, les conditions et la séquence de formation des diamants dans la cellule du tampon peuvent être observés avec précision.
« Grâce à cette collaboration internationale, nous avons réalisé de grands progrès au XFEL européen et acquis de nouvelles connaissances remarquables sur les planètes glacées », a déclaré Frost.
