仰望鉆石

圓　兒

有人說(shuō)，鉆石是天神滴落的眼淚；有人說(shuō)，鉆石在風(fēng)云雷電中誕生。仰望星空的時(shí)候，你是否覺(jué)得璀璨的群星仿佛碎鉆一樣撒在天空中?代表著永恒的愛(ài)情，至堅(jiān)至硬，璀璨生輝的鉆石和那神秘莫測(cè)、浩瀚無(wú)邊的宇宙有什么關(guān)系嗎?宇宙中，可真的有鉆石的身影?

如果有人說(shuō)天上會(huì)下鉆石雨，你肯定會(huì)覺(jué)得那是天方夜譚。不過(guò)據(jù)科學(xué)家推測(cè)，海王星和天王星的大氣層里，就會(huì)下“鉆石雨”。

海王星是太陽(yáng)的第八顆行星，個(gè)頭是地球的四倍。而質(zhì)量大概是地球的17倍?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，海王星的外大氣層里含有氫和氦，而這底下，則存在著大量的甲烷，大概占大氣層的百分之十到十五。從地球上看。海王星泛著美麗的淡藍(lán)色光，正是由于甲烷吸收了太陽(yáng)的紅光而造成的。

海王星的大氣層和我們地球大氣層完全不同，它的底部十分的緊密和炎熱。據(jù)推測(cè)，它的深層大氣溫度可達(dá)2000攝氏度以上，而壓強(qiáng)可達(dá)地球大氣壓強(qiáng)的三到五倍!在這樣的條件下，甲烷結(jié)構(gòu)會(huì)被分解，里面的碳元素很可能結(jié)晶成細(xì)小的鉆石顆粒。據(jù)推測(cè)，海王星上這樣的過(guò)程正在進(jìn)行，而這些鉆石形成后受重力作用，就會(huì)向海王星的核心部分落去，如落毛毛細(xì)雨一般。

除了鉆石雨，還有鉆石塵。1981年，一些研究隕石的科學(xué)家刨開(kāi)了一顆墜落在南極洲的鐵隕石。在這顆隕石里，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)了細(xì)小鉆石的存在。因?yàn)檫@些鉆石只有一到十納米大小，肉眼根本看不到，所以它們被稱(chēng)之為“鉆石塵?！被蛘摺凹{米鉆石”?？茖W(xué)家猜測(cè)，這些鉆石產(chǎn)生于小行星帶外的一次災(zāi)難性撞擊。后來(lái)1987年發(fā)現(xiàn)的另外一顆隕石上也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的鉆石塵埃。而這次不同的是，在這些微小的晶體中還發(fā)現(xiàn)了地球上不存在的一種同位素混合的惰性氣體。這表明，它的源頭很可能來(lái)自太陽(yáng)系之外!

在這些外太空來(lái)客里，有一部分已經(jīng)被確定形成于太陽(yáng)系形成之前，它們被稱(chēng)為前太陽(yáng)鉆石。前太陽(yáng)鉆石的形成至今沒(méi)有定論。它可能有多種來(lái)源，研究者也做了大量的模型來(lái)試圖模擬前太陽(yáng)鉆石的形成。比如有人認(rèn)為它們?cè)从诔滦潜l(fā)，有人認(rèn)為是從富碳巨星而來(lái)，有人則認(rèn)為它們來(lái)自宇宙中的氣相沉積。還有人認(rèn)為它們是雙星系統(tǒng)中的白矮星從富碳伴星吸收了物質(zhì)之后爆發(fā)成超新星的產(chǎn)物。

后來(lái)，美國(guó)的一些科學(xué)家用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和來(lái)自國(guó)際紫外線(xiàn)探索衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來(lái)研究一些藏在太空塵云后面的星星的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)得到的紫外線(xiàn)光譜和隕石中的鉆石塵埃的幾乎完全一致。通過(guò)反復(fù)的測(cè)量，他們得出結(jié)論，太空中的塵云里就含有大量的鉆石塵埃。由于鉆石塵埃在形成以后會(huì)很難分解破壞，它們?cè)谔绽飼?huì)慢慢積累起來(lái)。他們推測(cè)整個(gè)銀河系有10³⁵噸的鉆石塵埃，比整個(gè)太陽(yáng)系的質(zhì)量還要重得多!

可惜這些鉆石實(shí)在太小了，我們無(wú)法看到。想象一下，如果我們生了一雙能看到納米鉆石的眼睛，在我們面前的星空將是多么地壯觀啊!

世界上目前為止所發(fā)現(xiàn)的最大的鉆石有多大?也許你會(huì)猜是那重達(dá)530克拉的非洲之星?其實(shí)最大的鉆石很可能不在地球上，而在天上?？茖W(xué)家猜測(cè)，一顆被命名為“BPM37093”的白矮星已經(jīng)慢慢化成了一顆重達(dá)100億×1萬(wàn)億×1萬(wàn)億克拉的地球大小的“鉆石巨星”!實(shí)在是難以想象?!這讓人不得不懷疑，這顆星星難道是上帝準(zhǔn)備用來(lái)向誰(shuí)求婚的嗎?

這顆星星屬于白矮星，一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)一類(lèi)的恒星都會(huì)在漫長(zhǎng)的歷史中最終結(jié)束自己發(fā)光的生命，膨脹成一顆紅巨星。然后它以核聚變的方式“燃燒”自己的氦，制造出越來(lái)越多的碳和氧。當(dāng)能量繼續(xù)耗盡的時(shí)候，它會(huì)失去氣體外殼，僅留下中間的白色熱核，成為一顆白矮星。

當(dāng)白矮星的內(nèi)部冷卻到一定溫度的時(shí)候，它的內(nèi)部將會(huì)結(jié)晶。一個(gè)經(jīng)典的問(wèn)題是，當(dāng)白矮星冷卻后，將不儲(chǔ)存任何一絲熱量，因此，這顆巨鉆理論上來(lái)講應(yīng)該很難被探測(cè)到的。然而。2004年天文學(xué)家米特卡弗等人在研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一顆白矮星還沒(méi)有徹底冷卻的時(shí)候，在它的表面還能探測(cè)到脈動(dòng)的頻率。雖然此時(shí)此刻，在它的內(nèi)部，已經(jīng)開(kāi)始“結(jié)晶化”。這時(shí)就可以用一種與用地震儀研究地球內(nèi)核類(lèi)似的方法來(lái)研究白矮星的內(nèi)部。這種白矮星結(jié)晶化的結(jié)果被普遍認(rèn)為形成了碳(有時(shí)還有氧)立方晶體結(jié)構(gòu)，就和鉆石的晶體結(jié)構(gòu)一樣!

通過(guò)給這顆向矮星號(hào)脈，得出的數(shù)據(jù)表明，“BPM37093”的內(nèi)部已經(jīng)凝固成碳／氧結(jié)晶晶體。后來(lái)人們紛紛把它比喻成一顆天然“巨鉆”。不過(guò)值得一提的是，白矮星的內(nèi)部密度很高，結(jié)晶化形成的碳晶體結(jié)構(gòu)的密度比地球上的鉆石高百萬(wàn)倍，可謂是一種緊密的“新鉆石”。

編輯梁宇清