La revue scientifique Nature Astronomy a publié le 21 août dernier une étude qui montre que sur les planètes Neptune et Uranus il pleut des diamants ! Malheureusement ce n’est pas encore le cas chez nous les Bretons…
🎶Lucy in the sky with diamonds… 🎶💎
Neptune et Uranus vues par la mission Voyager 2 de la NASA
L’expérience reproduite en laboratoire par des chercheurs du Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) vient de le démontrer. Cette théorie était un sujet de discussion chez les scientifiques depuis plus de 30 ans. Ils supposaient qu’à plus de 10 000 km sous la surface de ces 2 planètes, le méthane (composé d’atomes de carbone et d’hydrogène CH4) subissait une transformation conduisant à la synthèse de diamants.
Uranus et Neptune
Le diamant est un minéral qui se forme à partir du carbone lorsqu’il est soumis à des conditions de température et de pression extrêmes. Près du noyau des 2 planètes, la pression est très forte et la température peut atteindre plusieurs milliers de degrés !
Uranus et Neptune possèdent un noyau rocheux entouré par un manteau constitué de glace H2O, d’ammoniac NH3 et de méthane CH4. Puis vient l’atmosphère constituée principalement d’hydrogène, d’hélium et de méthane. Le méthane est responsable de la couleur bleue de Neptune et bleu verdâtre d’Uranus. Il absorbe surtout la lumière rouge du Soleil, la lumière bleue est donc la seule à pouvoir s’échapper.
La très forte pression atmosphérique à laquelle sont soumises les 2 planètes ferait éclater le lien entre les atomes de carbone et d’hydrogène du méthane pour les transformer en diamants. Ces diamants couleraient ensuite vers le noyau de la planète.
Du plastique au diamant
Pour reproduire ce processus, les scientifiques ont pulvérisé des bouts de polystyrène avec un laser optique en recréant les conditions atmosphériques des 2 planètes géantes. Ils leur ont en effet fait subir une pression de 150 gigapascals à plus de 5 000°C.
« La première onde de choc est plus petite et lente, elle est rattrapée par la seconde onde plus forte. C’est lorsque les ondes de choc coïncident que la pression atteint un pic et que la plupart des diamants se forment », explique Dominik Kraus, principal auteur de l’étude publiée dans la revue Nature Astronomy.
Les 2 ondes de choc ainsi générées par l’impact des impulsions laser sur le matériau plastique ont détruit les liens existant entre le carbone et l’hydrogène dont est constitué le polystyrène (C8H8). Des nanodiamants sont ainsi apparus.
Des icebergs en diamants
Les pierres produites sur Uranus et Neptune pourraient être de l’ordre de plusieurs millions de carats. Ces diamants tomberaient sur plusieurs milliers d’années à travers les différentes couches de glace et finiraient par s’assembler en une épaisse couche autour du noyau à 10 000 km sous la surface des géantes. Selon les scientifiques, cette pluie pourrait également créer une mer d’hydrocarbures parsemée d’icebergs en diamants.
Cette découverte pourrait être très utile sur Terre. De nombreux objets électroniques tels que nos smartphones contiennent des nanodiamants et leur fabrication était jusqu’à aujourd’hui très complexe et coûteuse.
🎶 Pour la petite histoire, Lucy de la chanson des Beatles a bel et bien existé. C’était une camarade de Julian Lennon, le fils de John qui, à l’âge de quatre ans, montra à son père un dessin montrant Lucy dans le ciel avec des diamants… Il ne s’agit donc pas d’une référence à une certaine substance hallucinogène…
Source
Formation of diamonds in laser-compressed hydrocarbons at planetary interior conditions
