토성과 목성에서는 콩알만한 다이아몬드들이 하늘에서 우박처럼 쏟아질 가능성이 있다는 최신 연구가 나왔다고 BBC 뉴스가 14일 보도했다.

미국 행성 과학자들은 토성과 목성의 대기를 새로 분석한 결과 막대한 양의 탄소가 결정 형태로 존재한다는 신호를 발견했다고 미국천문학회 연례회의에서 발표했다.

연구진은 이 두 가스 행성에 번개가 치면 대기 중 메탄이 탄소로 바뀌고 이것이 차례로 흑연과 다이아몬드 결정체가 돼 떨어질 것으로 보인다고 밝혔다.

우박처럼 떨어지는 다이아몬드 중 가장 큰 것은 지름이 1㎝나 되며 토성에는 연간 1천t의 다이아몬드가 하늘에서 쏟아지는 것으로 계산됐다.

그러나 연구진의 계산에 따르면 이런 다이아몬드들은 결국 뜨거운 액체 바다로 이루어진 토성과 목성의 핵 속으로 녹아드는 것으로 나타났다.

과학자들은 오래전부터 천왕성과 해왕성에 보석이 존재할 것으로 생각해 왔지만 토성과 목성은 대기 성분으로 미뤄 그렇지 않을 것으로 추측해 왔다.

그러나 연구진은 이 두 행성 내부의 온도와 압력을 새로 분석하고 탄소가 각기 다른 조건에서 어떻게 변화하는지에 관한 새로운 자료를 적용한 결과 안정적인 다이아몬드 결정체가 광대한 면적에 쏟아지는 것으로 나타났으며 특히 토성에서 이런 현상이 강하게 나타날 것으로 예측됐다.

대기중 탄소가 다이아몬드로 바뀌는 현상은 번개가 메탄을 검댕으로 바꾸는 대기권 상층부에서 시작되며 검댕이 밑으로 내려오면서 받는 압력이 늘어나게 된다는 것이다.

검댕이 1천600㎞ 밑으로 내려오면 흑연으로 바뀌고 6천㎞ 더 내려오면 어떤 것에도 반응하지 않는 다이아몬드가 되며 이런 상태로 3만㎞를 더 내려오게 될 것으로 연구진은 추정했다.

이는 지구 지름의 2.5배나 되는 거리인데 이처럼 깊이 내려가면 압력과 온도가 극단적으로 높아져 아무리 다이아몬드일지라도 고체 형태를 유지할 수 없어 적어도 토성과 목성에서만큼은 `다이아몬드는 영원하다'는 말이 통하지 않을 것이라고 이들은 밝혔다.

그러나 핵의 온도가 이 두 행성보다 훨씬 낮은 천왕성과 해왕성에서는 다이아몬드가 영원히 존재할 것으로 추정된다.

그러나 한 과학자는 "이 연구는 토성과 목성의 대기 중 탄소를 순수한 탄소로 가정한 것으로, 토성처럼 수소와 헬륨이 많이 섞인 대기 중에서 탄소가 다이아몬드를 형성할 수 있는지는 추가 연구가 필요하다"고 지적했다.