¿Por qué llueven diamantes en Neptuno y Urano?

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La atmósfera de Urano y Neptuno se compone principalmente de helio e hidrógeno / Foto: Twitter

Un equipo internacional de científicos mantiene desde hace años la teoría de que lluvias de diamantes reales podrían producirse en Urano y Neptuno. Ahora esta suposición ha recibido una confirmación tras el experimento realizado por el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía de EE.UU. operado por la Universidad de Stanford, informa la página web del Laboratorio.

Ambos planetas pertenecen a los llamados gigantes de hielo, aunque en realidad la sustancia de la que están compuestos se encuentra en estado de gas líquido, sin embargo la temperatura en el núcleo alcanza varios miles de grados.

La atmósfera de Urano y Neptuno se compone principalmente de helio e hidrógeno, pero en las profundidades de estos planetas se encuentran sustancias más pesadas, como el metano. Según la hipótesis, a una profundidad de aproximadamente 7.000 km, la temperatura y la presión alcanzan un valor tan alto que el metano debe descomponerse en sus elementos constitutivos: carbono e hidrógeno.

Como resultado, el hidrógeno más ligero se eleva a la atmósfera, y el carbono se convierte en cristales de diamante y 'se hunde' lentamente hacia el núcleo helado de estos planetas, según un experimento ya realizado por el SLAC en 2017.

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Para confirmar esta teoría, los investigadores del Laboratorio SLAC recrearon condiciones en la Tierra cercanas a las que se encuentran en las profundidades de Urano.

Los científicos de SLAC pudieron hacer este descubrimiento utilizando equipos de laboratorio únicos, pero en lugar de metano (CH4) usaron poliestireno (C8H8).

"Esta investigación proporciona datos sobre un fenómeno que es muy difícil de modelar computacionalmente: la 'miscibilidad' de dos elementos, o cómo se combinan cuando se mezclan", explicó el físico de plasma Mike Dunne, director de la LCLS, y no figura como autor en el papel.

En un primer paso se calentó y presurizó el material para replicar las condiciones dentro de Neptuno a una profundidad de alrededor de 10.000 kilómetros: los pulsos de láser óptico generaron ondas de choque en el poliestireno que calentaron el material hasta alrededor de 5.000 grados Kelvin (4.727 ºC), así como una presión intensa.

"Producimos alrededor de 1,5 millones de bares, lo que equivale a la presión ejercida por el peso de unos 250 elefantes africanos en la superficie de una uña del pulgar", explicó Dominik Kraus, uno de los participantes en el experimento.

Como resultado, los científicos pudieron observar cómo el carbono que contiene el poliestireno se convierte en diamantes, y el resto del compuesto se libera en forma de hidrógeno puro. Y prácticamente no quedaron restos de carbono.

"En el caso de los gigantes de hielo, ahora sabemos que el carbono forma casi exclusivamente diamantes cuando se separa y no adquiere una forma fluida de transición", explicó Kraus.

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