Im Inneren des Eisriesen Neptun könnte es Diamanten regnen. Diese Hypothese haben nun Forscher aufgestellt. Um die Annahme zu unterstützen, führten sie ein Experiment durch.

Die Wissenschaftler vermuten mehrere tausend Kilometer im Inneren von Neptun enorme Hitze und hohen Druck. Durch diese Extremzustände könnte Kohlenstoff zu Diamanten gepresst werden.

Diamanten-Regen im Neptun

Neptun ist ein sogenannter Eisriese. Dabei handelt es sich um Riesenplaneten, die hauptsächlich aus chemischen Verbindungen wie Wasser, Ammoniak oder Methan bestehen. Übrigens ist der Großteil des Materials im Inneren von Eisriesen nicht kalt und gefroren, sondern in Form eines sogenannten heißen überkritischen Fluids. Dieser Aggregatszustand entsteht unter hohem Druck und hoher Temperatur und vereint die Eigenschaften von Gasen und Flüssigkeiten. Zwar besitzt der Planet keine feste Oberfläche, doch in seiner kalten Atmosphäre hat es bis zu -201 Grad Celsius.

Forscher haben nun die Hypothese aufgestellt, dass die Hitze und der Druck im Inneren des Planeten die vorhandenen Kohlenwasserstoffe wie Methan, aufsplittet. Dadurch wird Kohlenstoff freigesetzt und zu Diamanten gepresst. Dabei sinkt er noch tiefer in Richtung des Kerns in den Planeten ab. In ihrer Studie nennen die Wissenschaftler das „Diamanten-Regen“.

Experiment

Um ihre These zu unterlegen, führten die Forscher ein Experiment durch. Dafür setzten sie eine Technik namens „X-Ray Thomson Scattering“ ein. Weil sie kein Material von Neptun verwenden konnten, nahmen die Wissenschaftler ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Plastik namens Polystyrol als Probe. In diesem Plastik erzeugten sie mit einem optischen Laser Schockwellen. Dadurch entstanden in der Probe 4.700 Grad Celsius und enormer Druck. Der Druck war in etwa so groß wie 250 afrikanische Elefanten auf der Fläche eines Daumennagels. So konnte man die Hitze und Temperatur den Bedingungen im Inneren des Neptuns anpassen.

Damit sie dann sehen konnten, was im Inneren passiert, haben die Wissenschaftler Röntgenphotonen eingesetzt. Dabei konnten sie beobachten, dass sich Kohlenstoff und Wasserstoff im Plastik trennen. Aus dem Kohlenstoff wurden Diamanten.

Rätsel um Neptun vielleicht gelöst

Laut den Wissenschaftlern lässt sich durch dieses Phänomen vermutlich erklären, wieso der Neptun im Inneren so heiß ist. Er gibt 2,6 mal mehr Energie ab, als er von der Sonne bekommt. Laut den Forschern wisse man jetzt, dass es in Eisplaneten so gut wie keinen Kohlenstoff gebe, sondern nur Diamanten. Wenn die Diamanten dann in das innere des Planeten herunterregnen, könnte durch die so entstehende Reibung zwischen den Diamanten Hitze erzeugt werden. Diese wird dann an das umliegende Material abgegeben. Solche Experimente helfen, die Klassen von Planeten, wie Eis- und Gasriesen, besser zu verstehen. Das wiederum kann Forschern behilflich sein, neu entdecke Exoplaneten besser einzuschätzen und zu untersuchen.