新實驗佐證，冰巨行星的鑽石雨比想像中更普遍

在地球，鑽石因為稀有（和商業吹捧）而昂貴無比，但在其他星球，鑽石可能跟岩石一樣普通，比如冰巨行星天王星、海王星。美國 SLAC 國家加速器實驗室基於冰巨星內部環境條件與材料進行了新實驗，成功觀察到鑽石雨形成，預測海王星、天王星上的鑽石尺寸可能非常大，重量可高達數百萬克拉。

長期以來，科學家相信冰巨行星深處有種被稱為「鑽石雨」的奇異降水形式，而巨星地表下數千公里處極高的壓力與溫度會將氫、碳元素變成固體鑽石，由於冰巨行星缺乏堅固表面，物質往核心落下的方向變得密集，也就是說數千年來鑽石雨可能沈入地下並在核心周圍聚集，形成一層厚厚的金剛石層。

現在，根據美國 SLAC 國家加速器實驗室一項新研究，科學家發現結合氧氣（冰巨星常見的另一種元素）的碳氫化合物更容易形成鑽石，表明天王星、海王星上的鑽石雨可能比想像中更普遍。

為了複製過程，研究團隊使用現成來源——混合碳、氫和氧的 PET 塑膠，以高功率 X 射線雷射在 PET 內部產生衝擊波並觀察結構變化，發現原子排列成菱形區域，且氧氣能加速碳、氫分裂，促進形成微小奈米金剛石，密度達每立方公分 3.87 克。

此外，研究團隊還發現鑽石旁邊形成能傳導電流的超離子水，可以解釋天王星與海王星周圍發現的異常磁場。

這項實驗也可能衍生出製造奈米金剛石的新方法，應用範圍包括藥物輸送、醫療感測器、非侵入性手術、量子電子學等。

雖然鑽石雨目前仍屬於假設理論，因為我們對太陽系中最遙遠的天王星、海王星知之甚少，但 NASA 下個十年即將推出冰巨行星大型探索計畫，屆時或許可以期待太空飛船驗證鑽石雨的存在。

新論文發表在《科學前緣》期刊。