지구에서는 비가 내리면 물이 떨어지지만, 우주 어딘가에선 다이아몬드가 내릴지도 모릅니다.
그곳은 바로 태양계의 맨 바깥 행성, 해왕성(Neptune). 과학자들은 이 신비로운 가스 행성 내부에서 진짜 다이아몬드 비가 내릴 수 있다고 말합니다.
믿기 어려운 이야기 같지만, 그 안에는 놀라운 물리학과 화학이 숨어 있죠.
해왕성 내부에는 무슨 일이?
해왕성은 ‘얼음 거인(Ice Giant)’이라고 불리는 행성입니다.
겉은 푸른색 가스로 덮여 있지만, 안쪽은 극한의 고온·고압 환경이 존재합니다.
해왕성 내부는 대부분 수소, 헬륨, 메탄(CH₄)으로 이루어져 있고, 특히 메탄은 이 이야기에 핵심적인 역할을 해요.
어떻게 다이아몬드가 만들어질까?
해왕성 내부의 압력은 지구보다 수십만 배 강하고, 온도는 수천 도에 이를 정도로 뜨겁습니다.
이 조건에서 메탄(CH₄) 분자는 분해되기 시작합니다. 탄소 원자들이 분리되어 결합을 시작하면, 바로 다이아몬드 구조가 형성되죠!
“해왕성 안에서는 탄소 원자가 ‘보석’으로 진화합니다.” – 행성 과학자들
다이아몬드 조각들은 밀도가 높기 때문에, 비처럼 아래로 떨어지며 해왕성의 중심부로 가라앉습니다.
비유: 다이아몬드 ‘우박’이 쏟아지는 상상
이 과정을 상상해보세요.
우주복을 입고 해왕성의 대기 속을 걷고 있는데, 갑자기 하늘에서 투둑투둑 떨어지는 건… 얼음도, 물도 아닌 작은 다이아몬드 조각들!
물론 실제로는 대기압과 온도가 너무 극단적이라 사람이 존재할 수는 없지만, 과학적으로는 이 ‘다이아몬드 비’가 아주 실현 가능하다는 게 포인트입니다.
실험으로도 확인되었다?
이론에 그치지 않고, 과학자들은 지구 실험실에서 이 과정을 재현하기도 했습니다.
2017년, 독일과 미국의 공동 연구팀은 X선 레이저를 사용해 메탄을 고온·고압 상태에 놓고 다이아몬드가 실제로 만들어지는 과정을 관찰했습니다.
이는 해왕성과 천왕성 내부의 다이아몬드 생성 이론을 지지하는 강력한 증거가 되었죠.
그 다이아몬드를 가져올 수 있을까?
“그럼 해왕성에 가서 다이아몬드 캐면 부자 되겠다!” 생각하셨죠? 😄 아쉽지만 현실은 그렇게 간단하지 않아요.
- 해왕성은 지구에서 약 45억 km 떨어져 있고,
- 인류는 아직 해왕성에 탐사선을 착륙시킨 적도 없습니다.
- 또한 다이아몬드는 깊은 내부에서만 존재하고, 극한 환경이라 접근이 불가능하죠.
그래서 해왕성의 다이아몬드는 지구에서 볼 수는 없지만, 상상으로만 즐길 수 있는 보석입니다.