地球上为何不会下钻石雨

发布时间：2023-03-09 12:39:14 所属栏目：外闻来源：

导读：近期，美国科研团队通过模拟场景实验推断，土星、木星及太阳系外的很多星球上都会下钻石雨。

这是关于“太阳系里天王星、海王星上空经常下钻石雨”研究理论的又一突破。

钻石作为地球上最昂贵的物品

近期，美国科研团队通过模拟场景实验推断，土星、木星及太阳系外的很多星球上都会下钻石雨。

这是关于“太阳系里天王星、海王星上空经常下钻石雨”研究理论的又一突破。

钻石作为地球上最昂贵的物品之一,因其光泽坚硬、产量稀少而受到人们的喜爱,由其打造的钻戒,更是结婚求婚的主打礼物。

这些小水滴有两种结局：又小又轻的被气流托在空中，变成了云；稍大的，经聚合后重力超过空气浮力，变成雨滴落到地面。稍大的雨滴如果遇到急剧下降的温度，雨滴就会凝结成冰雹降落。

首先是上空有一定数量的甲烷。上世纪末西方科学家研究发现，在一定温度和压强条件下，甲烷会分解产生碳原子，最终聚合形成钻石这种高利润的奢侈品。

太阳系四大气态行星里，天王星、海王星不像地球一样有岩石、土壤，而是布满由氢、氦、甲烷、乙烷等气体组成的大气层。

科学家们一度认为，由于甲烷占总气体的15%，所以它们上空完全符合下钻石雨的条件；土星、木星上空含甲烷量很低，不足总气体的0.5%，所以不会下钻石雨。

近期美国科研团队研究推断，土星、木星上不但会下钻石雨，而且约有1000000千克/天的碳落入星球深处变成钻石，其含量是地球钻石存量的50倍。这些钻石“雨”里，大的直径超过1厘米，类似约15克拉的大钻石。

其次是必须具备特殊的自然现象或条件，比如强闪电、超高气温、超高压强和超厚的大气层或球幔。除了每秒十次的闪电风暴，几千度的高温，上百万帕的压强外，超厚的大气层球幔为甲烷变成钻石提供了绝佳场所。

以土星和木星为例。据推测，它们的大气层有几万千米，而地球的大气层只有约100千米；它们的直径超过12万千米，是地球直径的10倍以上，其球幔厚度可想而知。甲烷被土星和木星上空的强闪电击穿后，下降4000多千米变成石墨，石墨下降6000多千米到达星球表面，因强压变成钻石。钻石越过10000多千米的球幔到达星核，超高温让它们变成液态，形成名符其实的“钻石海”。

天空中不会下钻石雨，那可否像之前美国科研团队的研究那样，通过实验制取批量钻石呢？

答案是否定的。因为实验不但需要超级昂贵和复杂的设备，而且模拟星球内部环境的技术难度也非常大。其难度主要表现在闪电、高温、压强等方面。

闪电强度不是一般的大。气态星球上空大气层里的水蒸气，受星球内部的热量影响，会聚合形成雷暴云，进而产生闪电。

据推测，木星上闪电强度是地球闪电的1000倍，频率可达每秒钟10次。目前人类只能进行极小规模的超强闪电测试。

分解物质温度需求相当高。要分解甲烷或类甲烷气体（如聚苯乙烯），得到其中的碳单质，必须把温度升高到5000摄氏度。实验到达此温度时只能分解极少量的甲烷。

压强高得离谱。实验让石墨变成钻石，需要150万帕。1帕是指1牛顿的力均匀地压在1平方米面积时产生的压力强度。用美国模拟钻石鱼科研团队成员克劳斯的话说就是，“（让石墨变成钻石的压强）相当于大约250只非洲象的重量集中在拇指甲表面所产生的压力。这或许也是海王星等气态星球表面以下10000千米处的环境”。

由此得知，要从甲烷或类甲烷气体中提炼钻石，成本和难度都不可想象。有人推算，要从甲烷中提炼1克拉钻石，至少要花去购买1000克拉钻石费用。而且，这还只是一克拉的价格，如果是几十克拉甚至上百克拉的钻石，那就更贵了。

（编辑：汽车网）

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