Il diamante, considerato uno dei materiali naturali più duri sulla Terra, può fondere se sottoposto a condizioni sufficientemente estreme. Ora, un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Physics ha permesso di determinare con maggiore precisione la temperatura alla quale avviene questo processo. I ricercatori hanno scoperto che le precedenti misurazioni erano superiori di oltre 1.300 gradi Fahrenheit, circa 700 gradi Celsius, rispetto al valore indicato dal nuovo esperimento. Il risultato risolve una discrepanza che da anni esisteva tra i dati ottenuti in laboratorio e le previsioni teoriche. Per condurre l’esperimento, gli scienziati hanno utilizzato minuscoli campioni di diamante sintetico, colpiti da potenti laser ultravioletti. Gli impulsi hanno prodotto onde d’urto capaci di sottoporre il diamante a pressioni e temperature paragonabili a quelle presenti nelle profondità dei pianeti giganti. Durante il processo, i campioni sono diventati molto più riflettenti, fornendo agli scienziati un’indicazione del momento in cui il materiale iniziava a fondere. Secondo i ricercatori, il diamante può raggiungere condizioni estreme nelle quali pezzi solidi del materiale galleggiano in un oceano di carbonio liquido. La temperatura misurata è stata di circa 6.727 gradi Celsius, mentre la pressione variava tra circa 660 e 1.060 gigapascal.
Gli esperimenti hanno mostrato anche che il diamante non sembra trasformarsi necessariamente in un’altra forma solida del carbonio prima di fondere. Le analisi effettuate con i raggi X hanno permesso di studiare direttamente la struttura atomica dei campioni durante il processo. Il carbonio liquido presenta inoltre proprietà molto particolari: è più denso del diamante e possiede caratteristiche metalliche, tra cui la capacità di condurre elettricità. La nuova misurazione potrebbe essere particolarmente utile per gli esperimenti sulla fusione nucleare. In alcune ricerche, capsule di diamante vengono colpite da laser per comprimere combustibili come deuterio e trizio fino a raggiungere temperature superiori ai 100 milioni di gradi Celsius. Capire esattamente come reagisce il diamante alle pressioni estreme permette quindi di migliorare la progettazione di questi esperimenti e i modelli utilizzati per studiarli. Ma la scoperta potrebbe aiutare anche a comprendere cosa accade all’interno di Urano e Nettuno. Gli scienziati ritengono infatti che le enormi pressioni presenti nelle profondità di questi pianeti possano favorire la formazione di diamanti, che precipiterebbero verso l’interno in una sorta di spettacolare “pioggia di diamanti“. I nuovi dati sul comportamento del diamante in condizioni estreme permetteranno dunque di realizzare modelli più accurati degli interni dei due pianeti e di comprendere meglio il ciclo del carbonio nelle loro profondità.
