Científicos descubren cómo son las lluvias de diamantes en Urano y Neptuno

Urano y Neptuno. Fotos: W.W. Keck Observatory / NASA.
Urano y Neptuno. Fotos: W.W. Keck Observatory / NASA.

En un laboratorio, un equipo de investigadores logró demostrar el extraño fenómeno que ocurre en estos planetas helados de nuestro sistema solar.

La teoría de que en Urano y Neptuno se producen lluvias de diamantes ha sido confirmada por un experimento realizado en el Laboratorio Nacional de Aceleradores (SLAC), operado por la Universidad de Standford (Estados Unidos).

Ambos planetas son los más lejanos de nuestro sistema solar, por lo que son conocidos como “gigantes helados”. No obstante, la temperatura de su núcleo es increíblemente alta.

Si bien la atmósfera de Urano y Neptuno está compuesta principalmente por los gases livianos hidrógeno y helio, en sus profundidades hay sustancias más pesadas, como el metano (CH4). Un equipo internacional de científicos calculó que a una profundidad de 7.000 kilómetros, la temperatura y la presión son tan altas que el metano debe descomponerse en sus elementos básicos: carbono (C) e hidrógeno (H).

Dado que el hidrógeno es más ligero, se eleva a la atmósfera; mientras el carbono se convierte en cristales de diamante, los cuales comienzan a caer lentamente hacia el núcleo helado de estos mundos.

Izquierda: Interior de Neptuno. Derecha: representación de la lluvia de diamantes. Crédito: SLAC.

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Para confirmar esta hipótesis, los científicos del Laboratorio SLAC recrearon condiciones cercanas a las que se encuentran en las profundidades de estos planetas. Para este fin, en lugar de metano, utilizaron poliestireno (C8H8), material compuesto por los mismos elementos.

Primero se calentó y se presurizó el material para replicar las extremas condiciones dentro de Urano y Neptuno a una profundidad de 10.000 kilómetros.

El poliestireno fue sometido más de 4700 grados centígrados y una presión 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 la uña del pulgar”, describió Dominik Kraus, uno de los autores del estudio publicado en Nature.

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Los investigadores observaron cómo el poliestireno se descompuso y su carbono se convirtió en diamantes, mientras que el resto del compuesto se liberó en forma de hidrógeno gaseoso.

Dependiendo de las condiciones extremas de presión, los átomos de hidrógeno (azul) y carbono (gris) se separaron o se mezclaron. Fuente: SLAC.

“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.

Fenómenos como este muestran una vez más que los planetas de nuestro ‘vecindario’ pueden llegar a ser mucho más exóticos de lo que se cree.