ダイヤモンドの雨が降る天王星

 「ダイヤモンドの雨が降る」とかJジョジョの奇妙な冒険のタイトルっぽいのでつい言い放ってしまったけど、天王星や海王星で「ダイヤモンドの雨」が降っている可能性がさらに濃厚になったようだ。

 ドイツ、ドレスデン・ロッセンドルフ研究所のグループは、X線レーザーを一般的なプラスチック素材に照射し、その熱と圧力で、ダイヤの雨を再現することに成功した。

 この成果は、天王星型惑星でダイヤの雨が降るという仮説の裏付けになるだけでなく、産業用のダイヤ製造技術としても有望であるとのことだ。
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宇宙ではダイヤモンドはありふれた存在?


  地球では、ダイヤモンドは希少価値の高い宝石とされているが、ほかの惑星では石ころのようなありふれものかもしれない。

 天王星や海王星のような「天王星型惑星(巨大氷惑星)」では、とんでもない圧力が「水素」や「炭素」を圧縮するせいで、ダイヤモンドの雨が降ると考えられているのだ。

 ダイヤの雨が直接観測されたことはないが、それが人工的に再現されたことはある。

 2017年の実験では、「LCLS(Linac Coherent Light Source)」という強力なX線レーザーを「炭化水素」に照射。それによる6000度の熱と、数百万気圧という圧力によって、小さな「ナノダイヤモンド」を作り出すことに成功している。

 こうして高温と高圧があれば、実際にダイヤが作られることが証明された。

 しかし、ドレスデン・ロッセンドルフ研究所のグループによると、このとき使われたポリスチレンなどの炭化水素は、天王星型惑星にある元素とは少々違うのだという。なぜなら、そこには酸素も大量に存在しているからだ。

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ダイヤの雨のイメージ図 / image credit:Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory

ペットボトルでダイヤの雨を再現


 そこでドミニク・クラウス氏らは、天王星型惑星で起きているだろう現象をより正確に再現できる素材を探すことにした。

 そして見つかったのが、ペットボトルでお馴染みの「PET(ポリエチレンテレフタラート)」だ。

 このプラスチックには、炭素・水素・酸素がバランスよく配合されており、ダイヤの雨を忠実に再現するにはぴったりだった。

 このPETで先ほどの実験を繰り返してみると、1立方センチあたり最大3.87グラムのダイヤを作ることができたという。

 クラウス氏によると、酸素は炭素と水素の分解スピードをアップし、ナノダイヤモンドの形成をうながすのだそうだ。それはつまり、炭素原子はもっと楽にくっついて、ダイヤを形成できるということだ。

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強力なX線レーザーとPETで、天王星や海王星に降るとされるダイヤの雨を再現することに成功 image credit:Blaurock/HZDR /

産業用ダイヤモンドの生産法としても有望


 この実験結果によって、天王星や海王星ではダイヤの雨が降るという仮説の信憑性がより高まった。

 だがそれだけでなく、研磨剤や将来的な高感度量子センサーなど、産業に使われる小さなダイヤの製造方法としても有望であるそうだ。

 この研究は『Science Advances』(2022年9月2日付)に掲載された。

References:Making nanodiamonds out of bottle plastic: Research team uses laser flashes to simulate the interior of ice planets – and spurs a new process for producing miniscule diamonds - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 20:27
  • ID:rQpkJu6N0 #

仮にダイヤの雨が降ったとしよう・・・
その衝撃に色んなものが耐えれないと思うw

2

2. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 20:52
  • ID:p6kZ8tOE0 #

大昔の鉛玉は高い塔から落として作ってたと聞くが、数百年内には工業レベルでダイヤモンドの銃弾を生産するのも不可能ではないんかな。

3

3. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 21:08
  • ID:omvFZdIO0 #

デビアスが暗躍を始めそう

4

4. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 21:39
  • ID:3N1Fbi460 #

年寄りはパタリロの「スターダスト計画」を思い出すわ

5

5. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 22:20
  • ID:rmge8Fsg0 #

なんか「スターダスト計画」というのを思い出した

6

6. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 22:35
  • ID:cg83tQ3E0 #

単純に酸素は水素と水になるってこと?
で炭素が弾かれるから高温高圧で結晶化するってことかな。
煤かタールになりそう、彗星の核とかタールと氷だし、まあ星が黒く見えてはいないけど…
望遠鏡とか探査機画像でダイヤ存在が証明されたら本当かもね。

7

7. 匿名処理班

  • 2022年09月11日 23:33
  • ID:qBesSqgF0 #

宇宙規模で考えると金とかダイヤとか命でさえただの物質だって思い知らされてこの世の価値が無意味に思えてくるね

8

8. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 00:24
  • ID:9ygsvsAp0 #

※1 ※2
ダイヤモンドは硬いですけれども靭性は低いのでモノに当たった衝撃で割れちゃうんです。たとえば鉄のトンカチでたたくと割れます。だから砲弾とかには使いにくいでしょう。また比重もそう大きくない(例えば比重の大きいのはタングステンや劣化ウラン)ので、やっぱり砲弾などには使いにくいと思います。

記事を読んでダイヤモンドの雨?霧なら粉なのかなぁとか思いましたことよ。粉なら研磨用には大変有用ですが宝飾品としては全然使えませんね。

9

9. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 07:46
  • ID:g9ikiO8z0 #

キラキラ キラキラ ダイヤのつぶて〜♪

10

10. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 08:41
  • ID:plcQuweC0 #

ナノダイヤモンド入りの放熱グリスも安くなるかなw

11

11. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 08:58
  • ID:H0pSJtDH0 #

ダイヤモンド〜ダストぉ〜!
・・・失礼しました・・・

12

12. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 11:09
  • ID:LCLV5ZKX0 #

空中元素固定装置か

13

13. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 11:28
  • ID:hLZr6.rW0 #

※8
工業分野では人工クズダイヤを昔から使ってきたし、いまは技術が進んで大きなサイズの人工ダイヤも生成可能になり、
装飾品などに普通に使われているので、わざわざ外縁天体まで出向くより地球上で作った方が安くて早いという悲しい現実

14

14. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 11:43
  • ID:AtNh89yg0 #

ペットボトルがダイヤに、という方がショックなんだが

15

15. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 11:51
  • ID:C0mN68g.0 #

だーれが殺したクックロビン♪

16

16. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 12:07
  • ID:.F3jbgRk0 #

天王星では、いくつかの場面を
「ダイヤモンドだね」と表現しても誉め言葉にはならんのか。

17

17. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 12:44
  • ID:6cPFnfus0 #

高温高圧でダイヤの微粒子が舞ってたら宇宙船で行くのは中々大変そうだね…研磨されちゃう

18

18. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 13:14
  • ID:7Zn6gEn10 #

ダイヤモンドの雨って色んなものが削れて粉塵が凄そうだな
それにしても実験で出来たのが3.87gて結構大きいな
グーグル先生に聞いたら19.35カラットだと
宝飾品詳しくないからよくわからないけど直径2cm以上ありそう
粉塵どうのこうのよりも、当たるとケガするサイズなんじゃ…

19

19. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 14:12
  • ID:C0mN68g.0 #

※13
材料費も安いし工程もさほど難しくないらしいね。
人工真珠は言わずもがな、ルビー・サファイア、エメラルド、オパールも簡単らしい

20

20. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 15:43
  • ID:YvswcvXh0 #

ダイヤモンドの研磨剤の中進むのは骨が折れそうだ

21

21. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 17:37
  • ID:mzPB7GJ70 #

デビアスが雇ったゴルゴ13に消されるぞ!

22

22. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 18:31
  • ID:wtJK.HtZ0 #

ダイヤモンド・スプラッシュ!

23

23. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 18:56
  • ID:885fsHxq0 #

おばちゃんはキン肉マンに出てきた超人を思い出したぞ
なんてったっけ、ほら、ダイヤモンドの汗かく超人

24

24. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 19:04
  • ID:xmSARXAu0 #

※9
外道照身!霊波光線!

25

25. 匿名処理班

  • 2022年09月12日 21:25
  • ID:whtQ7fcq0 #

>>13
今は、半導体などで使われるCVD(化学的気相成長)法を使って、宝飾品クラスの人工ダイヤモンドが作られています。デビアス社が1カラット84千円で販売していて、マーキングされていなければ天然と区別できないそうです。

26

26. 匿名処理班

  • 2022年09月13日 11:33
  • ID:fi3jcn2p0 #

意外と近くにあるもんだな、そんな星

27

27. 匿名処理班

  • 2022年09月13日 15:24
  • ID:EdLHFX4J0 #

>>てか体削れるだろ

28

28. 匿名処理班

  • 2022年09月13日 15:25
  • ID:EdLHFX4J0 #

ダイヤモンドは砕けない!

29

29. アユラ

  • 2022年09月13日 16:58
  • ID:n08V9Ijq0 #

>>28
クレイジーダイヤモンド……。

30

30. 匿名処理班

  • 2022年09月13日 22:14
  • ID:YT6yLlw80 #

あっめあっめふれふれもぉっとふれ

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