Unglaublich: Hier regnet es Diamanten!

Je mehr wir über die äußeren Planeten unseres Sonnensystems wissen, desto sicherer werden die Astronomen, dass es auf Neptun und Uranus Diamantregen gibt.

Neptun
Zusammen mit seinem Diamantenregen hat Neptun die stärksten Winde aller Planeten im Sonnensystem.

Wenn uns die Erforschung des Weltraums etwas gelehrt hat, dann, dass unser Universum voller seltsamer und wunderbarer Planeten ist. Bis heute wurden fast 5.000 Exoplaneten (Planeten, die außerhalb unseres Sonnensystems liegen) identifiziert. Zu den seltsamsten gehören WASP-76b - wo es geschmolzenes Eisen regnet, Gliese 1132 b - der zwei Atmosphären hat, und KELT-9b - der mit 4.300℃ heißer ist als manche Sterne.

Aber man muss nicht allzu weit gehen, zumindest nicht relativ gesehen, um Planeten mit sehr ungewöhnlichen Bedingungen zu finden. Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass die beiden "Eisriesen" in unserem Sonnensystem - Neptun und Uranus - durch eine faszinierende meteorologische Besonderheit gekennzeichnet sind. Tief in den Herzen dieser beiden Planeten könnte es Diamanten regnen.

Bewölkt, mit einer Chance auf Diamanten

Diese Idee wurde erstmals 1977 vorgeschlagen, kurz bevor Voyager 2 zur Erforschung der äußeren Planeten aufbrach. Neptun und Uranus sind als Eisriesen bekannt, da sie größtenteils aus Wasser, Ammoniak und Methan bestehen - Verbindungen, die Astronomen als "Eis" bezeichnen.

Methan ist hier das wichtigste Element. Methan besteht aus Kohlenstoff und Wasserstoff und kann in seine Bestandteile zerfallen, wenn es extrem hohem Druck ausgesetzt wird, wobei Kohlenstoff in die Umgebung freigesetzt wird.

Mithilfe mathematischer Modelle wurden die Bedingungen in den Mänteln von Neptun und Uranus abgeschätzt - Regionen mit überhitzter Flüssigkeit, die zwischen der Atmosphäre und dem felsigen Kern eingeschlossen sind. Diese Modelle haben ergeben, dass in den inneren Regionen des Mantels Temperaturen von etwa 6.727 °C und Drücke herrschen, die 6 Millionen Mal höher sind als in der Erdatmosphäre.

Zu den äußeren Mantelschichten hin sinken diese Werte auf etwas weniger extreme Temperaturen von 1.727℃ und einen Druck, der 200.000 Mal höher ist als in der Atmosphäre der Erde.

In diesen äußeren Schichten ist der Druck so groß, dass die aus dem Methan stammenden Kohlenstoffatome lange Ketten bilden, die eng aneinander gepresst werden und die feste kristalline Struktur bilden, die wir Diamant nennen.

Die Diamantformationen sinken durch den Erdmantel, bis sie durch die extreme Hitze in den inneren Schichten verdampfen und wieder nach oben steigen und der Prozess von vorne beginnt. Ein Prozess, der dem Verhalten von flüssigem Wasser auf der Erde sehr ähnlich ist.

Diamant
Ein natürlicher Diamant in einer Kimberlitprobe.

Der beste Beweis, den wir für diese Theorie haben, stammt aus einer Studie, die 2020 in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde. Unter Verwendung des Kohlenwasserstoffs Polystyrol (C8H8) anstelle von Methan (CH4) stellten die Forscher die extremen Temperaturen und Drücke von Neptun und Uranus mithilfe leistungsstarker Laser nach.

Auf diese Weise konnten sie winzige Diamanten erzeugen. Obwohl sie in dieser Laborumgebung nur sehr klein sind, könnten die Diamanten auf Neptun und Uranus aufgrund der anhaltenden Bedingungen viel größer werden, möglicherweise sogar bis zur Größe eines Menschen.