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Oxigênio pode aumentar as chuvas de diamante em Netuno e Urano

Pode ser que chuvas de diamantes realmente ocorram em planetas gigantes e gelados, como Netuno e Urano. Em um novo estudo, pesquisadores simularam o ambiente desses mundos e criaram nanodiamantes feitos com plásticos PET. “De quebra”, eles descobriram que o oxigênio ajuda a acelerar o processo, acelerando a produção.

No início de 2022, já havia estudos e experimentos em laboratório que indicavam a possibilidade de chuvas de diamante em Netuno e Urano. Nessas pesquisas, modelos simularam as temperaturas e pressões das profundezas dos gigantes de gelo e mostraram que moléculas se organizando em padrões cristalinos.

Agora, cientistas do Centro de Aceleração Linear de Stanford (SLAC National Accelerator Laboratory) descobriram que a presença de oxigênio torna a formação de diamantes mais provável. Isso torna a chuva inusitada possível não apenas em Netuno e Urano, mas em muitos outros mundos semelhantes.

Reproduzindo a chuva de diamante em Urano e Netuno

Para obter este resultado, a equipe usou plástico PET (o mesmo usado em garrafas plásticas) para reproduzir a composição desses planetas. “O PET tem um bom equilíbrio entre carbono, hidrogênio e oxigênio para simular a atividade em planetas de gelo”, disse Dominik Kraus, físico e professor da Universidade de Rostock. O oxigênio não foi incluído no estudo anterior.

Em seguida, usaram um laser óptico de alta potência para criar ondas de choque no plástico e usaram um método de análise por meio de raios-X para saber o que aconteceu com o plástico. Assim, eles observaram os átomos do material se reorganizarem em pequenas regiões de diamante, em escalas nanométricas.

Uma fina folha de plástico PET foi atingida com um laser, gerando uma onda de choque que comprimiu a matéria a milhões de vezes a pressão atmosférica terrestre por alguns nanossegundos, resultando em nanodiamantes (Imagem: Reprodução/HZDR/Blaurock)
Uma fina folha de plástico PET foi atingida com um laser, gerando uma onda de choque que comprimiu a matéria a milhões de vezes a pressão atmosférica terrestre por alguns nanossegundos, resultando em nanodiamantes (Imagem: Reprodução/HZDR/Blaurock)

Embora os nanodiamantes sejam muito pequenos, os pesquisadores suspeitam que em Netuno e Urano eles se tornariam muito maiores. Mais que isso, eles podem afundar nas camadas de gelo dos planetas ao longo dos milhares de anos e se acumular ao redor de seus núcleos.

Comparando com o estudo anterior, os autores descobriram que a presença de oxigênio ajuda os nanodiamantes a crescer sob pressões e temperaturas mais baixas do que as observadas anteriormente. "O efeito do oxigênio foi acelerar a divisão do carbono e do hidrogênio e, assim, estimular a formação de nanodiamantes", disse Kraus.

Por fim, a pesquisa também pode ajudar na fabricação de nanodiamantes, usados em abrasivos e agentes de polimento. Com o adicional de oxigênio para acelerar a produção, os cientistas esperam usar essas moléculas em sensores quânticos e aceleradores de reação para energia renovável.

Os próximos experimentos incluirão, amostras líquidas com etanol, água e amônia, elementos que também são abundantes na composição de Urano e Netuno. O estudo foi publicado na revista Science Advances.

Fonte: Canaltech

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