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천왕성과 해왕성(사진)의 표면이 액체 다이아몬드로 가득 찬 다이아몬드 바다일 가능성이 높다는 연구 결과가 나왔다.

미 국립 로렌스 리버모어 연구소 존 에거트 박사팀은 다이아몬드가 고체에서 액체로 녹는 순간의 온도와 압력 조건이 두 행성의 환경과 유사하다는 연구 결과를 지난 1월 1일에 발행된 국제학술지 ‘네이처 피직스’에 발표했다.과학자들은 1981년부터 천왕성과 해왕성 표면이 다이아몬드로 이뤄져 있을 것으로 추정해왔다. 하지만 같은 조건에서 다이아몬드가 어떤 상태인지 확인할 수 없어 정확한 상태를 추정하지 못해왔다. 다이아몬드가 초고압 상태에서 고체에서 액체로, 액체에서 고체로 바뀌는 순간 온도를 측정하기가 쉽지 않기 때문이다.

연구진은 레이저를 이용해 다이아몬드에 극한의 압력을 가했다. 해수면에서 느껴지는 기압의 4000만 배에 달하는 압력에 이르자 다이아몬드가 녹기 시작했다. 이어 압력을 1100만 배로 낮추자 온도는 5만℃까지 떨어졌다. 이는 두 행성의 내부 환경과 거의 유사한 상태. 압력과 온도가 떨어지자 고체 다이아몬드가 다시 형성되면서 마치 빙산이 바다 위를 떠다니듯 고체 다이아몬드가 액체 다이아몬드 위를 떠다녔다.

에거트 박사는 “이번 연구로 바다가 해왕성과 천왕성의 자기장 극(자극)이 지리적인 극과 60° 이상 차이 나는 이유에 대한 근거를 얻었다”고 설명했다. 그는 이어 “이번 결과를 직접 확인하려면 먼저 우주선을 직접 그들 행성으로 보내거나 해왕성과 같은 조건을 갖추고 시뮬레이션해봐야 한다”고 덧붙였다.