'Stel jezelf voor in een boot op een rivier ...' En maak er een rivier van vloeibare waterstof en helium diep in de atmosfeer van Jupiter en Saturnus. Volgens nieuw onderzoek kan er een overvloed aan van deze kostbare edelstenen ronddraaien in de lucht van de gigantische planeten van ons zonnestelsel.
Recente gegevens, verzameld door planetaire wetenschappers Mona L. Delitsky van California Specialty Engineering in Pasadena, Californië, en Kevin H. Baines van de University of Wisconsin-Madison, zijn gecombineerd met nieuw gepubliceerde druktemperatuurdiagrammen van Jupiter en Saturnus. Deze diagrammen, bekend als adiabaten, stellen onderzoekers in staat te ontcijferen op welk inwendig niveau die diamant stabiel zou worden. Ze maken ook berekeningen mogelijk op lagere niveaus - gebieden waar zowel temperatuur als druk zo geconcentreerd zijn dat diamant een vloeistof wordt. Stel je diamanten regen voor ... of beekjes van pure edelsteen.
Deze adiabaten van de binnenmaterialen van Saturnus en Jupiter zijn verbeterd door nieuwe vergelijkingen. Door het gebruik van shockwave-technieken hebben onderzoekers van Sandia Laboratories en Lawrence Livermore National Laboratory vaste grenzen gekregen voor de verschillende koolstofstaten. Uit deze bevindingen zou je verbaasd zijn over de reeks gebeurtenissen over de oorzaak van diamanten. Volgens Delitsky en Baines zou koolstof kunnen ontstaan als roet of grafiet door een blikseminslag. Omdat bliksem normaal is tijdens de vele enorme elektrische stormen van Saturnus, is het logisch dat deze elementaire koolstof naar een lager atmosferisch niveau zou afdalen om tot vaste diamanten te worden gecomprimeerd. Het zou dan verder afdalen naar de kern van de planeet om uiteindelijk 'onder druk gekookt' te worden tot een vloeibare toestand.
Hoewel het idee van diamanten in het hart van planeten zoals Uranus en Neptunus al minstens drie decennia bekend is, aarzelden planeetwetenschappers om Jupiter en Saturnus op te nemen, en concludeerden dat ze ofwel te koel, te heet waren of anderszins niet geschikt waren voor de productie van massieve diamanten. Net zoals Jupiter en Saturnus veel warmer zijn in hun kernen, zijn Uranus en Neptunus veel te koud om diamanten in vloeibare toestand te houden. Dankzij de meest recente gegevens zijn onderzoekers er echter van overtuigd dat er diep in Saturnus diamanten kunnen zijn die zo groot zijn dat ze kunnen worden aangeduid als "diamantbergen"!
Is dit het soort dingen waar we van dromen op een dag mijnbouw? Zeker weten. In een boek getiteld "Alien Seas" (Springer 2013) hebben Baines en Delitsky een hoofdstuk gewijd aan de geringde planeet met de titel "The Seas of Saturn". Hier licht het duo de nieuwe, nauwkeurige gegevens toe en verzint een verhaal over robotachtige mijnbouwmissies die diep in het interieur van Saturnus graven. Spookachtige robothanden reiken door de mist, verzamelen brokken diamanten en maken ze klaar voor terugkeer naar de aarde. Vanwege deze nieuwe informatie rapporteren theoretici Delitsky en Baines dat "diamanten voor altijd op Uranus en Neptunus zijn en niet op Jupiter en Saturnus".
Ah, nou ... ik kijk nog steeds naar Lucy in de lucht.
Dit persbericht is gebaseerd op DPS abstract # 512.09 van M. L. Delitsky en K. H. Baines voor hun mondelinge conferentie op vrijdag 11 oktober 2013.
