Dresden/Wien – Ein Regen aus Diamanten klingt mehr nach Poesie als nach Wissenschaft. Doch Planetenforscher sind sich mittlerweile ziemlich sicher, dass in den Planeten Neptun und Uranus die chemischen und physikalischen Voraussetzungen dafür gegeben sind.

Die beiden Himmelskörper, die etwa 14- bzw. 17-mal massereicher sind als die Erde, bestehen aus einer dichten, gasförmigen Wasserstoff-Methan-Hülle, die durch Kompression in eine "Kruste" aus Wasserstoff und Helium übergeht. Darunter folgt der etwas dickere Mantel, der im Fall des Uranus aus Wasser, Methan und Ammoniak besteht und vermutlich die Konsistenz von Eis hat.

Experiment bestätigt Annahmen

Hier gibt es aber noch etwas Besonderes: Aufgrund des enormen Drucks und der hohen Temperaturen dürften dort aus den Kohlenwasserstoffen Diamanten entstehen, die es nach unten "regnet".

Das ist zwar bloß Theorie. Doch Versuche eines internationalen Physikerteams bestätigen die Annahme dieses diamantenen Regens. Wie Dominik Kraus (Helmholtz-Zentrum in Dresden) und seine Kollegen im Fachmagazin "Nature Astronomy" berichten, konnten sie diese extremen Verhältnisse im Planeteninneren nun im Labor nachstellen und aus ganz gewöhnlichem Styropor eine Wolke aus Nanodiamanten erzeugen.

Aufwendige Versuchsanordnung

Die Experimente waren nicht ganz unaufwendig: Das Polystyrol wurde mit zwei sehr starken Lasern beschossen, und zwar in zwei Schockwellen, die eine Temperatur von rund 5000 Kelvin und einen Druck von rund 150 Gigapascal erzeugten – also ähnlich jenen Verhältnissen, die im Planeteninneren herrschen.

Mittels ultraschneller Röntgenbeugung konnten die Forscher die entstehenden Diamanten im Nanoformat, die sich aus dem Kohlenstoff bildeten, erstmals in entsprechend kurzer Echtzeit beobachten.

Im Vergleich dazu dürften die Diamanten in Uranus und Neptun mehrere Millionen Karat wiegen und über Jahrtausende in den Planetenkern absinken. (tasch, 22.8.2017)