Trasformare la plastica in diamante. Non è la formula per la ricchezza, ma uno straordinario passo avanti per comprendere le condizioni interne di pianeti giganti ghiacciati come Nettuno.

Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, ha permesso per la prima volta di analizzare in tempo reale la fissione degli idrocarburi e la successiva conversione del carbonio in diamanti.

Responsabile dell’esperimento un team internazionale di scienziati, che ha condotto la sua ricerca allo Stanford Linear Accelerator Center (Slac) in California.

Grazie a uno dei più potenti laser a raggi X esistente al mondo, i fisici sono così riusciti a riprodurre le condizioni estreme di altissima pressione che su Nettuno portano alla compressione di molecole di idrogeno e carbonio in diamanti.

La cosiddetta ‘pioggia di diamanti’ nel cuore di Nettuno – così come nel suo vicino Urano – è stata ipotizzata da tempo. Il mantello dell’ottavo pianeta del sistema solare misura circa 10-15 masse terrestri ed è ricco di acqua, ammoniaca, metano e altre sostanze. Questo composto possiede una conducibilità elettrica elevata, e alla profondità di circa 7.000 chilometri potrebbe accadere che il metano si decomponga in cristalli di diamante e precipiti verso il centro del pianeta.

“Prima potevamo soltanto assumere questo processo di formazione dei diamanti all’interno di Nettuno – spiega Dominik Kraus del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e prima firma dello studio – ma quando ho visto i risultati del nostro esperimento, è stato uno dei momenti migliori della mia carriera scientifica.”

L’esperimento consisteva nell’esporre uno speciale tipo di plastica, il polistirene, (composto di un misto di carbonio e idrogeno) a condizioni simili a quelle all’interno di Nettuno o Urano. In particolare, i ricercatori hanno utilizzato il laser ottico dello Slac per sottoporre i campioni di plastica a coppie di onde d’urto, corrispondenti a circa 150 gigaPascal e 5.000 gradi Celsius.

La sovrapposizione di due onde d’urto corrisponde esattamente al momento di formazione della maggior parte dei diamanti. Ma essendo un processo che dura soltanto una frazione di secondo, per catturarlo è stato necessario utilizzare una tecnica di diffrazione ultraveloce a raggi X, disponibile nei laboratori di Stanford.

È così che gli scienziati hanno ottenuto informazioni in tempo reale sulle caratteristiche e le dimensioni dei diamanti – che a quanto pare sono persino più grandi di quanto ci si aspettasse.

“Non possiamo studiare direttamente il centro dei pianeti – conclude Kraus – e quindi questi esperimenti in laboratorio sono complementari alle osservazioni dei telescopi e dei satelliti, per migliorare sempre più i nostri modelli planetari.”