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Llueven diamantes en Neptuno y Urano

En Neptuno y Urano llueven diamantes. El fenómeno se puede explicar por qué el núcleo de los gigantes de hielo se mantienen calientes de modo inexplicable. Científicos han logrado crear las condiciones de lluvia en un laboratorio.


Llueven diamantes en Neptuno y Urano

GREG STEWART/LABORATORIO NACIONAL DE ACELERADORES SLAC.

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Los científicos no saben mucho sobre los gigantes de hielo en el otro extremo de nuestro sistema solar. Son una fuente constante de misterio e intriga.

Tomemos el enigma, por ejemplo, de cómo las reacciones químicas dentro de Neptuno y Urano pueden hacer que los diamantes lluevan sobre los núcleos de los planetas. Bajo una inmensa presión en las profundidades de las superficies de los planetas, los átomos de carbono e hidrógeno se mezclan, formando los cristales.

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Experimento en laboratorios

Los científicos realizaron por primera vez un experimento para explorar este fenómeno en 2017, pero años más tarde finalmente redujeron exactamente cómo se formaron estos diamantes, publicando sus resultados el 26 de mayo en la revista Nature Communication.”Nuestros experimentos están entregando parámetros de modelo importantes donde, antes, solo teníamos una incertidumbre masiva”, dijo el físico Dominic Kraus, del instituto de investigación Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf en Alemania, en un comunicado de prensa. “Esto será cada vez más relevante cuantos más exoplanetas descubramos”. Kraus y su equipo realizaron los experimentos en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de la Universidad de Stanford.

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¿Cómo lo hicieron?

Para comprender mejor cómo ocurre esta magia molecular, los investigadores recrearon la lluvia de diamantes dentro del núcleo de Neptuno en el laboratorio. En lugar de usar metano, que se encontraría dentro de los gigantes de hielo, los científicos utilizaron el hidrocarburo poliestireno (C8H8), conocido coloquialmente como espuma de poliestireno.

Kraus y sus colegas aplicaron calor y presión al poliestireno y luego utilizaron un láser óptico para generar ondas de choque que ondularon a través del material. Cuando esas ondas de choque se encontraron, las temperaturas se dispararon a 8,540 grados Fahrenheit. (El núcleo de la Tierra, como referencia, es de aproximadamente 10,800 grados Fahrenheit). La presión dentro del material también se disparó.

“Producimos alrededor de 1,5 millones de barras, lo que equivale a la presión ejercida por el peso de unos 250 elefantes africanos en la superficie de una miniatura”, dijo Kraus Whew.

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Luego, los científicos utilizaron el instrumento Linac Coherent Light Source (LCLS) de SLAC para dirigir los rayos X a la muestra y medir cómo la luz rebotaba en los electrones dentro de ella.

¿Qué resultados han obtenido?

Por primera vez, observaron cómo se desarrollaba la reacción química dentro de la sustancia no cristalina. Los hidrocarburos se separaron; el carbono se convirtió rápidamente en diamante y se hundió mientras el hidrógeno escapaba.

Kraus dice que el experimento puede explicar por qué el núcleo de Neptuno produce una cantidad desconcertante de energía, más del doble de la cantidad que absorbe del sol. Estas láminas de diamantes, sospechan los investigadores, podrían generar energía gravitacional y, posteriormente, energía térmica a medida que llueven sobre los planetas.

En última instancia, el experimento podría ayudar a los científicos a resolver otros misterios aquí en nuestro propio sistema solar y en sistemas planetarios distantes.

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Referencias:

Nature Communications volume 11, Article number: 2620 (2020) Cite this article

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