Los planetas en los que llueven diamantes podrían ser muy numerosos en el universo

Los investigadores dicen que los conocimientos sobre planetas gigantes podrían impulsar la producción de nanodiamantes aquí en la Tierra.

 

Las extrañas precipitaciones hipotéticas que presentan planetas como Urano y Neptuno que provoca que lluevan diamantes, podrían ser más comunes de lo que creíamos a tenor de un nuevo estudio.

En lo profundo de Neptuno y Urano, llueven diamantes, o eso han sospechado los astrónomos y físicos durante casi 40 años. Sin embargo, como los planetas exteriores de nuestro sistema solar son difíciles de estudiar, la lluvia de diamantes sigue siendo solo una hipótesis. Pero existe como tal.

Los científicos han teorizado que la presión y las temperaturas extremadamente altas convierten el hidrógeno y el carbono en diamantes sólidos a miles de kilómetros por debajo de la superficie de los gigantes de hielo.

 


Algo relativamente común en toda la galaxia

Ahora, una nueva investigación, publicada en la revista Science Advances, concluye que la "lluvia de diamantes" podría ser más común de lo que se pensaba.

 Científicos de Alemania, Francia y EE. UU. modificaron los experimentos anteriores, utilizando un nuevo material que es más parecido a la química que se encuentra en los gigantes de hielo y no es nada exótico, sino un tipo de plástico PET que normalmente se usa en botellas que todos compramos en los supermercados.

Usando el plástico como sustituto de la química de la atmósfera de un gigante de hielo, luego lo eliminaron con un láser para simular las presiones atmosféricas presentes en esos planetas para ver qué sucedería (ya que se sabe que las mezclas de compuestos hechos de hidrógeno y carbono están presentes a uso 8 000 kilómetros por debajo de la superficie de Urano y Neptuno).

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Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laborator

Fabricando diamantes con botellas de plástico usadas

El láser óptico de alta potencia en la fuente de luz coherente Linac de SLAC que utilizaron para calentar brevemente la muestra hasta 6000 °C, generó una onda de choque que comprimió el material durante unos nanosegundos a un millón de veces la presión atmosférica. Usando un método llamado difracción de rayos X, los científicos observaron cómo los átomos se reorganizaban en pequeñas regiones de diamante y cómo de rápido crecían.


"El efecto del oxígeno fue acelerar la división del carbono y el hidrógeno y así fomentar la formación de nanodiamantes", dijo Dominik Kraus, físico y profesor de la Universidad de Rostock en Alemania. "Significaba que los átomos de carbono podían combinarse más fácilmente y formar diamantes".

Su tecnología podría ayudar a limitar los desechos plásticos, ya que los nanodiamantes reciclados tienen una amplia gama de aplicaciones, incluidos sensores médicos y administración de medicamentos.


"La forma en que se fabrican los nanodiamantes actualmente es tomando un montón de carbono o diamante y haciéndolos estallar con explosivos", expuso el científico y colaborador de SLAC, Benjamin Ofori-Okai. "Esto crea nanodiamantes de varios tamaños y formas y es difícil de controlar. Lo que estamos viendo en este experimento es una reactividad diferente de la misma especie bajo alta temperatura y presión. En algunos casos, los diamantes parecen formarse más rápido que otros. , lo que sugiere que la presencia de estos otros productos químicos puede acelerar este proceso. La producción de láser podría ofrecer un método más limpio y más fácil de controlar para producir nanodiamantes. Si podemos diseñar formas de cambiar algunas cosas sobre la reactividad, podemos cambiar la rapidez con que se producen y, por lo tanto, qué tan grandes se vuelven".

Respecto al experimento, están planeando realizar otros similares utilizando muestras líquidas con etanol, agua y amoníaco para comprender mejor cómo se forma esta curiosa lluvia de diamantes en planetas como Urano y Neptuno. “Agregar oxígeno nos acerca más que nunca a ver la imagen completa de estos procesos planetarios, pero aún queda más trabajo por hacer. Es un paso en el camino hacia obtener la mezcla más realista y ver cómo estos materiales realmente se comportan en otros planetas", concluyen los expertos.

Referencia: Zhiyu He et al, Diamond formation kinetics in shock-compressed C-H-O samples recorded by small-angle X-ray scattering and X-ray diffraction, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo0617. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0617

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en Twitter: sarahromero_ y en ladymoon@gmail.com

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