ภายใต้ความร้อนและความกดดันดังกล่าว แอมโมเนียและมีเทนจะทำปฏิกิริยาทางเคมีได้ นักวิทยาศาสตร์ได้จำลองกระบวนการที่แปลกใหม่ ซึ่งรวมถึงการก่อตัวของเพชร ที่เกิดขึ้นระหว่างสารประกอบที่อยู่ลึกเข้าไปในชั้นน้ำแข็ง Marvin Ross จาก Lawrence Livermore National Laboratory ได้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับฝนเพชรเป็นครั้งแรกในบทความปี 1981 ในNatureที่ชื่อว่า The Ice Layer of Uranus and Neptune—Diamonds in the Sky? เขาเสนอว่าอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนของไฮโดรคาร์บอน เช่น มีเทน แยกออกจากกันที่ความดันสูงและอุณหภูมิสูงภายในดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ จากนั้นกลุ่มของอะตอมของคาร์บอนที่แยกออกมาจะถูกบีบให้อยู่ในโครงสร้างเพชร ดาวเนปจูน ซึ่งเป็นรูปแบบคาร์บอนที่เสถียรที่สุดภายใต้สภาวะดังกล่าว เพชรมีความหนาแน่นมากกว่ามีเทน แอมโมเนีย และน้ำที่หลงเหลืออยู่ในชั้นน้ำแข็ง ดังนั้นผลึกคาร์บอนจะเริ่มจมลงสู่แกนกลางของดาวเคราะห์ มันจะสะสมชั้นใหม่เมื่อมันตกลงมาเมื่อสัมผัสกับอะตอมของคาร์บอนหรือเพชรที่แยกตัวอื่นๆ ทำให้บล็อกเพชรแต่ละก้อนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นเมตร เราคิดว่าเป็นผลให้ชั้นคาร์บอนหนาล้อมรอบแกนหินของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ชั้นคาร์บอนนี้อาจประกอบด้วยบล็อกของเพชรแข็ง—หรือหากอุณหภูมิสูงมาก (ตามที่แบบจำลองดาวเคราะห์บางดวงแนะนำ) มันอาจเปลี่ยนเป็นคาร์บอนเหลวหรือเป็นส่วนผสมของคาร์บอนแข็งและคาร์บอนเหลว