En Neptuno llueven diamantes y ahora sabemos hacerlos… con botellas de plástico

·3 min de lectura
Recreación artística de la lluvia de diamantes en el interior de planetas gigantes helados como Neptuno o Urano | imagen SLAC National Acelerator Laboratory
Recreación artística de la lluvia de diamantes en el interior de planetas gigantes helados como Neptuno o Urano | imagen SLAC National Acelerator Laboratory

El interior de planetas gigantes helados, como por ejemplo Neptuno y Urano, alberga unas condiciones extremas pero fascinantes. Las temperaturas alcanzan miles de grados centígrados y la presión es millones de veces mayor que en la atmósfera terrestre. Ante estos parámetros, las transiciones químicas y estructurales pueden llegar a ser muy peculiares, como la formación de nuevos y desconcertantes estados del agua o incluso existe la teoría de que ocurre un fenómeno conocido como “precipitación de diamantes”.

Curiosamente, nunca podremos visitar esas increíbles condiciones pero sí podemos recrearlas, aunque sea brevemente, en un laboratorio. Un equipo de físicos e ingenieros alemanes han logrado simular, de manera artificial, las condiciones dentro de Neptuno utilizando un potente láser sobre una fina película de material. Estos destellos elevan la temperatura hasta 6000 grados centígrados y generan una onda de choque que comprime el material durante unos nanosegundos hasta un millón de veces la presión atmosférica. Este proceso crea diminutos diamantes (nanodiamantes), tal y como ocurriría en el interior de esos planetas.

No obstante, con estas finas películas solo lograron simular parcialmente el interior de Neptuno, porque este gigante helado no solo contiene carbono e hidrógeno sino también grandes cantidades de oxígeno. Al buscar el material adecuado, los investigadores encontraron que una sustancia cotidiana se adaptaba perfectamente a sus necesidades: el PET (tereftalato polietileno), o dicho de otra manera, el polímero con el que se fabrican habitualmente la mayoría de las botellas plástico que usamos en nuestro día a día.

“El PET tiene un buen equilibrio entre carbono, hidrógeno y oxígeno para simular la actividad en los planetas de hielo”, explica Dominik Kraus, físico de HZDR y profesor de la Universidad de Rostock. Para conseguir esas condiciones, el equipo trasladó sus experimentos hasta el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC en California, el lugar donde se encuentra el LCLS, uno de los láseres más potentes de todo el mundo.

Instalaciones de SLAC donde los investigadores alemanes lograron recrear las condiciones de temperatura y presión de Neptuno | Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC
Instalaciones de SLAC donde los investigadores alemanes lograron recrear las condiciones de temperatura y presión de Neptuno | Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC

Los resultados se han publicado en Science Advance hace tan solo unos días y nos traen algunas conclusiones muy interesantes. La primera es que los investigadores lograron imitar las temperaturas y presiones extremas que se encuentran en las profundidades de los gigantes de hielo Neptuno y Urano y, por primera vez, observaron la lluvia de diamantes mientras se formaba. El equipo descubrió que la presencia de oxígeno hace que la formación de diamantes sea más probable, lo que les permite formarse y crecer en una gama más amplia de condiciones y en más planetas. Esto significa que la "lluvia de diamantes" en el interior de los gigantes helados ya “no es una precipitación exótica hipotética sino que podría ser más común de lo que pensamos”.

Diagrama de fase de mezclas de carbono, hidrógeno y oxígeno, y la combinación de temperatura y presión en la que se forman nanodiamantes | imagen He, Zhiyu, et al.
Diagrama de fase de mezclas de carbono, hidrógeno y oxígeno, y la combinación de temperatura y presión en la que se forman nanodiamantes | imagen He, Zhiyu, et al.

El segundo punto importante del estudio nos atañe más de cerca ya que no solo proporciona información de cómo se forma la lluvia de diamantes en otros planetas sino que, aquí en la Tierra, podría conducir a una nueva forma de fabricar nanodiamantes, que tienen una amplia gama de aplicaciones en la administración de fármacos, sensores médicos, cirugía no invasiva, fabricación sostenible o electrónica cuántica.

Más avances y descubrimientos tecnológicos interesantes en Yahoo:

Por primera vez un hidrogel sintético supera las prestaciones del cartílago natural

Encuentran un elemento común a todos los tipos diferentes de cáncer

Este test podría detectar hasta 50 tipos de cáncer con un solo análisis de sangre

La física cuántica ayuda a destruir las células cancerosas

Referencias científicas y más información:

He, Zhiyu, 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, septiembre de 2022, DOI: 10.1126/sciadv.abo0617.

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) “Making nanodiamonds out of bottle plastic

Ali Sundermier “Diamond rain on giant icy planets could be more common than previously thought” SLAC National Accelerator Laboratory