宇宙比你想象的更陌生，在太空深处，有许多狂野而奇怪的系外行星——有着炽热的熔岩河的行星，或者在如此强大的引力作用下，形状像足球的行星。我们可以在这个列表中添加另一类奇怪的行星，它们会下雨钻石。
钻石雨效应被认为发生在天王星和海王星等冰巨星的深处，并于 2017年在地球上的一个实验室中重新创造。现在，研究人员发现这种效应不仅是一种罕见的侥幸，而且可能是比以前想象的更常见。
与 SLAC 国家加速器实验室合作的国际研究小组先前通过将氢和碳置于极高的压力下创造了钻石雨效应。但在这项新研究中，他们希望通过加入其他可能存在的元素，例如氧气，使条件更符合冰巨行星内部的情况。
为了模拟这种化学混合物，研究人员使用了一种熟悉的材料——PET塑料，就像用于良好包装的材料一样，结果证明其在化学上与他们想要创造的条件相似。 “PET 在碳、氢和氧之间具有良好的平衡，可以模拟冰行星中的活动，”其中一位研究人员、罗斯托克大学的 Dominik Kraus 解释说。
研究人员使用高功率激光在塑料中产生冲击波，然后观察 X 射线是如何从塑料中反射回来的。这让他们看到了小钻石是如何形成的。实验中生产的钻石非常小，称为纳米钻石，但在冰巨星表面下方约 5,000 英里处可以形成更大的钻石，它们将落向行星的冰核。钻石甚至可以沉入核心并形成一层厚厚的钻石层。
在新的实验中，研究小组发现，当它们包含氧气时，纳米金刚石会在较低的温度和压力下生长，这意味着存在氧气会使钻石雨更有可能形成。 “氧气的作用是加速碳和氢的分裂，从而促进纳米金刚石的形成，”克劳斯说。 “这意味着碳原子可以更容易地结合并形成钻石。”
有了这一发现，研究人员现在想再次尝试实验，并加入乙醇、水和氨等化学物质，以更接近地模拟冰巨星的环境。
SLAC 科学家和合作者 Nicholas Hartley 说：“我们可以重现这些极端条件，以了解这些过程如何在非常快速、非常小的范围内发挥作用，这一事实令人兴奋。” “添加氧气使我们比以往任何时候都更接近看到这些行星过程的全貌，但还有更多工作要做。这是朝着获得最真实的混合物并了解这些材料在其他星球上的真实表现方式迈出的一步。”
该研究发表在《 科学进展》杂志上。