Небо в алмазах: Триллионы карат
Неоднократно высказывалось предположение о том, что во Вселенной могут существовать планеты и даже звезды, почти целиком состоящие из единого углеродного монокристалла. Более того, астрономы уже обнаружили один подобный объект: не так давно специалисты Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики объявили о находке странного белого карлика BPM 37093 массой около 1,1 солнечных. Как и другие звезды этого типа, под водородной оболочкой BPM 37093 скрывается твердое ядро из кислорода и углерода. По разным данным, от 32 до 90% массы звезды находится в кристаллической форме — а это в любом случае не менее 5*1029 кг! Было показано, что при том колоссальном давлении, которое царит в недрах этой звезды, углерод может образовать только одну определенную кристаллическую решетку: гигантский алмазный кристалл. Немудрено, что среди ученых звезда получила ласковое имя Люси, в честь известной песни The Beatles «Люси в небе с алмазами» (Lucy in the Sky with Diamonds).
Хотя в основе земной жизни лежит именно углерод, сама наша планета состоит в основном из различных соединений кремния. То же самое можно сказать и про другие твердые тела солнечной системы, включая Венеру и Марс. Однако ученые представляют себе и иные миры. Если бы в протопланетном диске, из которого образовалась солнечная система, превалировал не кремний, а углерод, картина была бы совершенно иной. В недрах твердых планет залегали бы многокилометровые слои алмазов, образовавшихся из графита под действием высоких давлений. А поверхность представляла бы собой море жидких углеводородов, над которыми простиралась бы атмосфера, состоящая преимущественно из угарного газа (СО) и все тех же углеводородных соединений. Кстати, если на такой планете окажется достаточно воды, на ней в принципе может возникнуть жизнь, хотя и очень, очень отличная от земной.
Существует несколько теорий, согласно которым гигантские кристаллы алмаза могут встречаться и в нашей Солнечной системе — несмотря на то, что в ней превалирует не углерод, а кремний. Еще в середине 1980-х ученые предположили, что алмазные микрочастицы могут спонтанно формироваться в атмосферах газовых гигантов, таких как Уран и Нептун. Впоследствии они могут постепенно оседать на поверхности планеты, формируя сплошную алмазную поверхность. Впрочем, новое исследование доказывает ошибочность этой модной гипотезы.
С помощью компьютерного моделирования голландские ученые установили, что в условиях, характерных для атмосферы Урана и Нептуна, углерод действительно способен кристаллизоваться, однако в результате должны образовываться не алмазы, а банальный графит. Но эта же компьютерная модель допускает формирование алмазов в недрах белых карликов, что прекрасно соотносится с данными астрономических наблюдений. Ждем алмазной лихорадки — первой в истории космоса?
Кстати, один из самых редких минералов — черный алмаз, и недавно было доказано его внеземное происхождение — читайте об этом: «Черные пришельцы».