Хотя за последние двадцать лет ученые открыли более 4000 внесолнечных планет, вращающихся вокруг близких и далеких звезд, мы все еще очень мало знаем о планетах нашей Солнечной системы. Особенно это касается Урана и Нептуна.
Эти два далеких ледяных гиганта в четырех и пяти миллиардах километров от Солнца все еще невероятно близки к нам по сравнению даже с ближайшей экзопланетой. Тем не менее наше представление о них находится в зачаточном состоянии. Только один зонд приблизился к обеим этим планетам -"Вояджер-2" пролетел 81 000 км от Урана 24 января 1986 г., а затем, три года спустя, 25 августа 1989 г., он пролетел всего в 4 000 км от атмосферы Нептуна. С тех пор за более чем 30 лет ни один космический аппарат не приблизился к этим планета. Для полноты картины отчаяния следует также добавить, что никакой миссии такого типа даже не планируется.
В отличие от Юпитера со всеми его ураганами и Сатурна с его удивительной системой колец, последние две планеты Солнечной системы могут показаться скучными. И Уран, и Нептун не имеют каких-либо внешних особенностей.
Однако, самое интересное в данном случае, происходит внутри планеты, а не на ее поверхности. Как утверждают исследователи, внутри ледяных гигантов идут дожди, в которых вместо капель воды… алмазы.
Что скрывают эти далекие миры?
Если проверить, что находится под голубыми облаками обеих планет, то окажется, что под толстым слоем облаков много воды, метана и аммиака. Более того, все указывает на то, что под этими химическими соединениями, которые на соответствующей глубине подвергаются огромному давлению, находится каменистое ядро планеты.
Откуда ученые знают об этом? К сожалению, у науки нет таких подробных данных, как в случае с Юпитером или Сатурном. Планетологи используют все имеющиеся у них данные, в том числе собранные «Вояджером-2», и пытаются воссоздать их в математических моделях, анализируя различные модели внутреннего строения. Именно эти модели указывают на наличие бриллиантов.
Мы идем за бриллиантами
Сначала мы пробираемся сквозь густые облака, скажем, Урана, пока не достигнем внешней части мантии планеты. Температура там 1727 градусов по Цельсию, давление уже в 200 000 раз больше, чем на поверхности Земли. Летим дальше к центру планеты. Температура постоянно растет и достигает значения более 6700 градусов по Цельсию в непосредственной близости от ядра. Тем временем давление поднимается в шесть миллионов раз выше привычного нам атмосферного давления. Именно при таких значениях давление способно разорвать молекулы метана. Высвобожденные таким образом атомы углерода соединяются с другими атомами углерода в длинные цепочки, которые начинают образовывать кристаллы... Эти кристаллы падают дальше в недра планеты в виде алмазов. Так есть на поверхности ядер Урана и Нептуна лежат груды алмазов? К сожалению нет. По мере того как они продвигаются все глубже и глубже, алмазы достигают точки, в которой температура заставляет их испаряться. Испарившийся углерод снова поднимается в верхние слои атмосферы, и цикл повторяется.
По общему представлению, эта теория действительно выглядит красиво. Но действительно ли это так? Возможно. Мы когда-нибудь проверим это? Ну, нет никаких шансов поймать алмаз или два в толще атмосферы Урана, так что в этом случае нам придется довольствоваться лишь моделью. Может быть, это и к лучшему.