Vloeibaar diamant op exoplaneten?

De jacht voor diamanten op Uranus of Neptunus zou een verloren zaak zijn, zo concluderen twee onderzoekers. Volgens de twee onderzoekers blijkt uit verschillende metingen dat de twee gasplaneten uit ons zonnestelsel niet genoeg koolstof bezitten om diamanten te maken. Wel zouden planeten buiten ons zonnestelsel, die een witte dwergster omcirkelen, in staat zijn om diamanten te maken. Sommige wetenschappers veronderstelden eerder dat de hoge druk in de kern van Uranus en Neptunus ervoor kon zorgen dat koolstof werd omgezet in diamanten. Maar een nieuwe studie toont aan dat zelfs als er diamanten op deze manier gevormd konden worden, dan zou het proces nog langer duren de leeftijd van het universum.

Luca Ghiringhelli van de Universiteit van Amsterdam in ons land leidde een team dat computersimulaties van de druk, de temperatuur en de koolstofinhoud binnen planeten zoals Uranus en Neptunus heeft gemaakt. Zij vonden dat het tarief van kristallisatie van koolstof in diamant bijzonder langzaam gaat, omdat Uranus en Neptunus slechts één tot twee procent aan koolstof bevatten. “Het is zeer onwaarschijnlijk er diamanten in Uranus en Neptunus te vinden zijn”, aldus Daan Frenkel van het Instituut voor Astrofysica in Amsterdam. “Voor zover we weten is het onmogelijk.” Maar de studieresultaten wijzen erop dat diamant zich in planeten met meer koolstof kan vormen, wat ook naar voren kwam tijdens een vorige studie.

De planeten zouden meer dan vijftien procent uit koolstof moeten bestaan om diamanten te kunnen vormen, zegt Frenkel. “Of dit soort planeten met veel koolstof onder het oppervlak daadwerkelijk bestaan is de vraag.” Maar de onderzoekers zeggen dat planeten die rond een witte dwergster draaien veel diamanten moeten bezitten. Sommige witte dwergen zouden voor ongeveer vijftig procent uit koolstof moeten bestaan, wat meer dan genoeg zou zijn om diamanten te produceren. Wanneer de witte dwerg jong en heet is, zou de koolstof in een vloeibare vorm bestaan.

Als de dwergster afkoelt, zou deze vloeistof moeten beginnen te kristalliseren. “Dit gebeurt heel erg snel en ik denk dat het op grote schaal plaatsvindt”, aldus Frenkel. Observaties van de trillingen van een witte dwerg, BPM 37093 genaamd, tonen aan dat de ster kristallen in zijn kern bezit, hoewel deze waarschijnlijk met behulp van zuurstof zijn gecreëerd.

Natuurlijk, zelfs als er daar witte dwergen met diamantkernen zijn en dus ook planeten met diamanten, dan is de afstand nog veel te groot om diamanten te halen en naar onze planeet te verschepen. Het meenemen van diamanten van exoplaneten die hun oppervlak vol hebben liggen met diamanten zal daarnaast niet makkelijk zijn. Waarom? Simpel: de zwaartekracht op deze planeten is veel te groot.