天王星和海王星的逆天功能：只有1%的碳元素，也能压缩成钻石

海王星和天王星是太阳系中的气态巨行星，同时也是八大行星中距离太阳最遥远的两颗行星。

天文学家在过去长期的研究中发现，海王星和天王星上存在着超强高压，能轻易把碳原子压成钻石。

然而从目前对两颗行星的探测情况来看，它们含有的碳元素仅有1%左右。

如果以地球为参考对象的话，那么行星要形成钻石至少需要碳元素达到15%左右，很明显天王星和海王星都达不到，因此长期以来科学家们认为这两颗行星上并没有人们所期待的钻石堆积如山。

然而根据美国《Science Alert》科学期刊6月29日的报道，美国斯坦福直线加速器中心的一支研究团队发布最新研究成果，该成果表示天王星和海王星内部可能在下钻石雨。

钻石是如何形成的？

学过中学化学的朋友应该知道，钻石和金刚石在本质上都是结晶碳。

最早对钻石本质进行解密的是法国化学家拉瓦锡，他在1772年通过凸透镜加热钻石的方法，使其在氧气中成功燃烧，然后通过测验发现产物中存在二氧化碳，从那时候起钻石的本质就被揭开了。

即使如此，它依然凭借着其稀有性和坚硬性，成为了绝大多数人追求的物质。

钻石的形成首先需要足够的碳元素，然后先在特定的温度、压力等环境条件下转化为石墨，石墨再继续在更高温、更高压的环境中结晶形成钻石。

经过科学家们的研究，理论上形成钻石的压力至少要达到4.5Gpa，这相当于在地下200公里的环境。

其次是温度至少要达到1100摄氏度，这种温度条件在工业上还是可以创造出来的。

为何两颗行星的碳元素不足，还能形成钻石？

对此该研究团队的等离子物理学家麦克·邓恩表示，虽然海王星和天王星上的碳元素不足，但是它们的碳氢化合物比较充足，可以利用分解碳氢化合物的方法来获得单一碳元素，碳元素在行星内部高温高压的环境下被压缩成钻石，并因为密度比周围的物质高而不断往下坠。

该研究团队不仅在前人研究的基础上提出了全新的假设，而且对假设进行了实验证明。

研究人员利用斯坦福直线加速器实验室里的X射线激光对钻石的形成进行了精确的测量，得到的结论是两颗行星内部的碳确实能够直接转化为钻石。

为什么要对海王星和天王星进行探究？

由于海王星和天王星距离地球十分遥远，因此能够探测这两颗行星的探测器并不多，目前就只有旅行者二号。

而且旅行者二号也不是专职对两颗行星进行探测，它只是在罗国的时候进行了短期的探测，然后就飞走了。

因此人类对这两颗行星的了解比对木星、土星的了解要少得多，这意味着这方面存在着等待人类去探索的广阔空间。

更重要的是，根据美国宇航局的研究发现，类似天王星、海王星这样的冰巨星在太阳系外更为常见，它们在银河系里的常见度是类似木星的行星的十倍左右。

因此如果能够对海王星和天王星的内部有所了解，那么科学家们则可以在不让探测器飞出太阳系的情况下对系外行星有更深入的了解。

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