太阳系中的“冰巨人”

在太阳系的边缘地带，存在着两颗“冰巨人”，分别是天王星和海王星，它们按照距离太阳的远近排名，分别位于八大行星中的第七位和第八位。我们都知道，在太阳系的内部，水星、金星、地球和火星都是岩石类行星，不过从木星开始，行星的类型就发生了改变。

银河系八大行星（银河系八大行星示意图）

土星和木星处于太阳系的中后位置，它们是气态巨行星，主要的成分分别是氢气、氦气等，而天王星和海王星，虽然也是气态行星，不过因为它们的构成却和木星、土星完全不同，气态行星一般都是由轻元素构成的，不过天王星和海王星却是重元素，比方说它的内部含有非常丰富的甲烷和重氢。

同时，因为它们距离太阳太远的关系，它们的可能都已经冻结成固态了，科学家推测，天王星和海王星的地幔，极有可能是由甲烷和氨的冰组成，不排除拥有水的可能。因此，虽然它们也是气态行星，不过科学家们却更愿意称它们为“冰巨星”。

我们都知道，天王星和海王星看起来，都呈现蓝色，这与它们上面都拥有着大量的甲烷有关，虽然它们外表冰冷，不过此前却有科学家认为，它们的内部或许都有着上千度的高温，你也可以理解成它们其实都是“外冷内热”。

通过观测，科学家发现天王星、海王星之上，大约都含有10%左右的碳元素，通过计算机建模，发现在内部高温和外部高强的压力下，它们的上面可能都存在着液态的钻石海洋，甚至可能就连下的雨水，也都是钻石。

不过，因为天王星和海王星都距离我们太远了，导致想要探寻钻石海洋和钻石雨的真相，非常的困难，因为即使是光速，想要从地球抵达天王星和海王星，都需要数小时的时间，人类对于它们最近的一次研究，还是1989年旅行者2号飞跃它们的时候，对它们进行了近距离的观测，并且为人类传回了有关它们的宝贵数据。

可以说，如今我们对于天王星和海王星的认知，很大程度上其实都来自于上世纪，那么，我们究竟要如何去证明它们上面真的有钻石存在呢？最近，终于有科学家找到了办法解开谜团，而且答案竟然非常的简单粗暴。

X射线激光器给出答案

来自美国的科学家们，利用直线加速器相干光源的X射线激光器，在实验室环境中，对天王星和海王星进行了模拟实验，发现它们上面的碳元素，是可以转化为钻石的，而且还模拟出了一场钻石雨落下的画面，让这个困扰大家多年的谜团，终于有了眉目。

当然，虽然看起来好像很简单，不过想要模拟出这个过程并不容易，至少它是一件难度极高的事情，幸好有直线加速器相干光源的X射线激光器，提供了有力的支持。什么是X射线激光器呢？

简单来说，它是一种前景非常广阔的新型激光器，它要比此前科学家们使用的软X射线激光器的波长都要短很多，不过它的亮度却是最高的，同时，它以短脉冲的方式来运行，可以

短时间将一片金属箔加热至200万摄氏度，使它成为地球上温度最高的物质，并且完美的模拟出行星、恒星内部的状态来。

不得不说，直线加速器相干光源的X射线激光器帮了科学家们的大忙，它完美的模拟出了海王星内部7000多摄氏度的高温，在压强提高到150万巴之后，海王星表面以下一万公里出的环境，就完美的被模拟了出来。

上文中我们提到过，海王星和天王星是存在大量甲烷的，这也是为何它们看起来呈蓝色的原因之一，在实验中，科学家们发现，高压高温的情况下，甲烷已经无法在内部稳定存在了，它开始转化为碳原子和氢原子，并且在科学家们的面前进行了化学反应，钻石也由此形成，整个过程没有任何一个碳原子被浪费掉。

这项新发现会带来哪些突破？

这个发现无异于是非常让人兴奋的，同时，它也带给了科学家们新的启发，那就是或许钻石雨在银河系，甚至是整个宇宙中，都是非常普遍的现象，而且不仅是天王星、海王星这样的“冰巨星”，甚至就连木星、土星这样的气态巨行星之上，或许也都有钻石雨的存在。

早在几年前，NASA的科学家就曾经表示，作为太阳系中的“大块头”，木星和木星之上，每年都会产生大约1000吨的钻石，而且单颗钻石的直径，甚至可以达到1厘米左右，这是非常惊人的。

因为作为气态行星，它们的组成中同样存在着甲烷，只不过含量要比天王星和海王星低很多，不过通过观测，在它们上科学家发现强闪电一直存在，让它们的表面形成了巨大的风暴，天气变化会让甲烷分解成为碳，原理和天王星、海王星差不多，最终在内部高温高压之下，变成钻石，降落在木星和木星之上。

根据NASA提供的数据，在目前已知的系外行星之中，“冰巨星”的数量大约是气态行星的10倍左右，虽然地球上没有那么多的钻石，不过日后如果人类足够发达，那么宇宙中将会有取之不尽用之不竭的钻石，在等待着被我们发掘。

科学家介绍，这次的实验结果告诉人类，多年来一直被“忽略”的天王星和海王星，实际上它们拥有着极大的研究价值，或许可以通过对它们的观测研究，来了解系外行星的情况，同时为我们揭开它们蔚蓝色大气之下的秘密。

还有哪些已知的钻石星球？

既然太阳系之内发现了“钻石星球”的身影，让我们将目光投放在太阳系之外，看看是否有钻石星球的存在。在2010年，科学家在距离地球50光年之外的地方，发现了一颗“钻石星球”，它的核心就是一颗巨大的钻石，不过它却并不是行星，而是一颗已经经过了演化的白矮星。

白矮星的前身我们都知道，它是小质量的恒星，在经过超新星爆发之后，因为体积不够，所以它没有办法坍缩成为黑洞。科学家推测，它的组成应该是碳和氧气，也正是它的发现，让科学家开始怀疑，是不是天王星、海王星之上，也同样拥有着钻石。

伴随着这次实验的出炉，NASA也在考虑是不是要发射天王星和海王星的探测器，不过因为它距离我们实在是太远了，一来一回耗时太长，而人类的寿命又太短暂，想要揭晓它们的秘密，可能我们这一代人是没有机会了，所以，NASA也仍然犹豫不决。

不过，这在人类的科学探索之路上，似乎是必经的一步，如果我们连太阳系都没有彻底搞清楚，我们又该如何去探测其它星系呢？或许很多困扰我们的答案，都在“冰巨星”身上，当我们真正的了解了天王星和海王星，很多系外行星的谜团，可能都会因此而解开。

参考文献

sciencealert——《NeptuneRainsDiamonds,AndNowWeMightFinallyKnowHow》