Auf zwei Planeten unseres Sonnensystems regnet es Diamanten
Im Inneren von Gasplaneten unseres Sonnensystems entsteht ein Diamantenregen. Nun haben Forscher herausgefunden, dass dieser wohl auch Magnetfelder erzeugen kann.
München – Ein internationales Forschungsteam vom Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) in Kalifornien hat neue Erkenntnisse über die Entstehung von Diamantregen auf Planeten in unserem Sonnensystem gewonnen. Die Daten haben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht. Die Ergebnisse sollen auch Hinweise auf die Entstehung von komplexen Magnetfeldern liefern. Diese Magnetfelder können für Planeten wie eine Art Schutzschild dienen.
Diamantenregen in Gasplaneten deutlich weiter oben als gedacht
Bereits bei früheren Arbeiten hatten Wissenschaftler herausgefunden, dass im Inneren großer Gasplaneten wie Neptun und Uranus aufgrund des dort herrschenden Drucks Diamanten aus Kohlenstoffverbindungen entstehen sollen, wie die Forschungseinrichtung European XFEL in Hamburg in einer Pressemitteilung erklärt. Diese würden dann als Regen von Edelsteinen aus den höheren Schichten weiter in das Innere der Planeten sinken.
An der Röntgenlaser-Forschungseinrichtung, die enger Partner des Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) ist, sind zwölf Länder beteiligt. Ein neues Experiment des SLAC am XFEL hat nun gezeigt, dass die Entstehung von Diamanten aus Kohlenstoffverbindungen bereits bei deutlich niedrigeren Drücken und Temperaturen beginnt, als bislang angenommen.
Diamantenregen auf Uranus und Neptun hat Auswirkung auf Magnetfelder
Für Gasplaneten des Sonnensystems wie Uranus und Neptun würde dies bedeuten, dass sich der Diamantregen bereits in geringerer Tiefe bildet und somit einen stärkeren Einfluss auf Entstehung von Magnetfeldern haben könnte. Dieser Prozess sei auch auf Gasplaneten möglich, die deutlich kleiner sind und „Mini-Neptune“ genannt werden. Zwar gebe es solche Planeten in unserem Sonnensystem nicht, jedoch kommen sie als Exoplaneten außerhalb des Sonnensystems vor. Ein weißer Zwergstern würde sich bereits in einen kosmischen Diamanten entwickeln.
Auf dem Weg ins Innere des Planeten kann der Diamantregen laut der Studie Gas und Eis mit sich reißen und somit Ströme aus leitfähigem Eis verursachen. Diese würden wie eine Art Dynamo wirken, wodurch Magnetfelder entstehen können. Der leitende Forscher Mungo Frost erklärt: „Der Diamantregen hat wahrscheinlich einen Einfluss auf die Entstehung der komplexen Magnetfelder von Uranus und Neptun“. Erst zuletzt sammelten Forscher neue Erkentnisse über den Uranus.
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Für die Erforschung hat das Team einen Prozess gewählt, der ähnlich wie im Inneren des Planeten abläuft. Den hohen Druck und die Temperatur von mehr als 2200 Grad Celsius, die im Inneren der kalten Gasplaneten herrschen, erzeugten die Forscher mithilfe von Diamantstempelzellen und Lasern.
Zu dem internationalen Forschungsteam gehören neben den Wissenschaftlern des SLAC auch Forscher des European XFEL, dem DESY und dem Helmholtz-Zentrum in Dresden sowie Forscher weiterer Forschungseinrichtungen und Universitäten.