Mưa kim cương rơi ngập hành tinh "có dấu hiệu sự sống"

Theo nghiên cứu được trích dẫn trên tờ PHYS, để xuất hiện mưa kim cương, một hành tinh cần sở hữu hai điều kiện đặc biệt. Thứ nhất, nó phải là một "hành tinh băng" có bầu khí quyển giống Sao Hải Vương hay Sao Thiên Vương. Thứ hai, nó phải có oxy - là dấu hiệu mà các nhà khoa học luôn khao khát tìm kiếm ở các ngoại hành tinh, bởi là đại diện tiềm năng của sự sống.

Nhưng ở đây, các nhà khoa học không tìm kiếm sự sống, mà tìm kiếm bằng chứng về sự hiện diện cũng như cách mưa kim cương hình thành.

Ở nhiều hành tinh khác, mưa kim cương tưởng chừng chỉ có trong tưởng tượng của người Trái Đất lại xuất hiện rất phổ biến - Ảnh: Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory

Mưa kim cương là một hiện tượng được phỏng đoán ở nhiều ngoại hành tinh trước đó, dựa trên các bằng chứng hiếm hoi và chưa đầy đủ khi quan sát khí quyển.

Các nhà khoa học dẫn đầu bởi tiến sĩ Siegfried Glenzer, Giám đốc Bộ phận Mật độ năng lượng cao tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc hạt Quốc gia SLAC của Bộ Năng lượng Mỹ đã chứng minh có một cách mà kim cương nano được hình thành rất khác với cách đã xảy ra trên Trái Đất.

Họ đã sử dụng nhựa PET - loại vật liệu phổ biến để làm chai nước - cùng một số vật liệu khác để tái tạo thành phần của hành tinh băng.

Nguyên nhân của sự lựa chọn tưởng chừng buồn cười này là vì PET là vật liệu cân bằng cực tốt giữa carbon, hydro và oxy, y hệt các hành tinh băng.

Sử dụng tia laser quang học công suất cao kết hợp nhiều điều kiện đặc biệt từ một số thiết bị ở SLAC, các tác giả đã ghi nhận cách các nguyên tử của vật liệu được sắp xếp lại, biến carbon trong PET thành kim cương nano.

Với sự hiện diện của oxy ngay trong vật liệu nội tại, các viên kim cương nano có thể phát triển ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn những gì từng xảy ra trên Trái Đất, do oxy đẩy nhanh quá trình tách carbon và hydro, từ đó hình thành kim cương nano.

Như vậy, dù trên Trái Đất kim cương là một vật liệu quý hiếm và việc nó rơi từ trên trời xuống chỉ là giấc mơ.

Thế nhưng trên các hành tinh băng - dạng hành tinh có thể không sống nổi - dấu hiệu của oxy tuy có thể không đại diện cho sự sống như mong đợi, mà đại diện cho một kho báu khác: Kho kim cương khổng lồ.

Với các điều kiện của hành tinh băng dồi dào oxy, kim cương sẽ không hình thành bí ẩn trong lớp phủ sâu của địa cầu nữa, mà có thể hình thành "lang thang" trên trời, tạo thành những cơn mưa kim cương ồ ạt.

Đáng chú ý, để mô phỏng các ngoại hành tinh, các nhà khoa học đã dùng cả một số dữ liệu từ Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương - hai hành tinh băng của hệ Mặt Trời. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng mưa kim cương có thể đổ xuống cả hai thiên thể này, với những hạt lớn hơn nhiều so với các hạt mưa kim cương được tạo ra tại phòng thí nghiệm.

Nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí khoa học Science Advances.