鑽石稀有?外星正在下鑽石雨

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在今人觀念中,鑽石為「珍品」,愈璀燦愈罕有,而「物以罕為貴」,所以鑽石貴一點也合理。但稍有了解過鑽石市場起源便會知道,鑽石的「稀有性」是鑽石商所製造的假象。跳出地球,走進宇宙,更會發現,鑽石原來普通不過,在某些星球,甚至很可能正下著鑽石雨。

地球:人工製造的稀有

今人多以為鑽石既罕有又珍貴,值得高價購入,然而,回顧歷史,鑽石市場的需求其實主要由南非鑽石商 De Beers 創造出來。18 世紀末,南非發現大鑽礦,大量鑽石通行全球,但當時沒有幾多消費者要買鑽石。結果,曾經擁有 90% 鑽石生產市佔率的 De Beers 一邊以「愛情」和「結婚必需品」包裝鑽石,另一邊嚴格規管鑽石送到各地珠寶商的數量,以創造鑽石的「稀有」形象。

在地球自然界,鑽石在芸芸寶石之中,並非如此罕有。

外星:如雨水降臨大地

1996 年航行者 2 號離開「冰巨行星」之一,海王星前拍攝的照片。 圖片來源:NASA/JPL

鑽石在地球非罕有物質,在外星更加不是。最近 「自然天文」(Nature Astronomy)期刊刊登一份研究報告,報告指出,在天王星和海王星等「冰巨行星」(Ice giants)上,鑽石會如雨水般從天降下

報告理論基礎是源於的「冰巨行星」組成科學。不同於主要由氫和氦組成的「氣態巨行星」(gas giants),「冰巨行星」由較重的氣體組成,包括氧、氮、硫及碳;這些巨行星的大氣層較厚,內部溫度極高,壓力極大,足以令「碳氫化合物」(hydrocarbon)分裂,並壓成鑽石。

於是,德國 Helmholtz-Gemeinschaft 物理學家 Dominik Kraus 及團隊在研究中提出,在「冰巨行星」距離行星表面約 10,000 公里的空間中,是一場下過不停的「鑽石雨」—— 碳氫化合物不斷分裂成碳和氫,碳則被大氣壓力壓成鑽石,數之不盡的「鑽石雨點」降臨大地,繼而下沉到星球內核。

然而,理論歸理論,怎樣證實外星上真的有這場「鑽石雨」?Dominik Kraus 和其他學者借助美國能源部的 SLAC 國家加速器實驗室作了一場實驗:把碳氫化合物置於大型 X 光鐳射機前,將化合物加熱施壓。結果發現,雖然所需壓力比預計的大,但鑽石的確會在特定物理條件下形成,即可以人工製作。

世俗點看,是次研究為鑽石商提供一個新來源的可能性,但研究的意義不僅於此。知道「冰巨行星」大氣層會在怎樣的溫度和壓力下分解化學物,有助天文學家探索他們的大小和質量,從而增進人類對於外星的理解。