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Martes, 19 diciembre 2017
Astrofísica

La "lluvia de diamantes" en Neptuno

El interior de planetas como Neptuno consiste en un núcleo sólido envuelto en capas espesas de una especie de "hielo", hecho principalmente de hidrocarburos, agua y amoniaco. Durante mucho tiempo, los astrofísicos han especulado que la presión extrema que reina a más de 10.000 kilómetros bajo la superficie de estos planetas descompone los hidrocarburos haciendo que se formen diamantes, que después se hunden hacia las profundidades del interior planetario.

 

Hasta hace poco, nadie había conseguido observar directamente y en condiciones experimentales algo que se pareciera lo suficiente a estas lluvias centelleantes. El equipo internacional de Dominik Kraus, del Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf (HZDR) en Alemania, por fin lo ha conseguido, en un sistema que reproduce condiciones equiparables a las reinantes en el interior de Neptuno o de Urano.

 

 

Kraus y sus colegas hicieron esto dirigiendo a través de las muestras dos ondas de choque, desencadenadas por un láser óptico extremadamente potente, en combinación con la fuente de rayos X LCLS (Linac Coherent Light Source) en el Centro del Acelerador Lineal de Stanford (SLAC) en Estados Unidos.

 

A una presión de unos 150 gigapascales y temperaturas de unos 5.000 grados centígrados, comprimieron del modo buscado el material empleado en los experimentos, concretamente plástico. La primera onda, más pequeña y lenta, se ve superada por una segunda más fuerte. La mayoría de los diamantes se forman en el momento en que ambas ondas se superponen. Dado que este proceso dura solo una fracción de segundo, los investigadores usaron difracción de rayos X ultrarrápida para tomar instantáneas de la creación de los diamantes y de los procesos químicos implicados. Estos experimentos demostraron que casi todos los átomos de carbono pasan a integrar conjuntos compactos en forma de diamantes de tamaño nanométrico.

 

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Los experimentos del nuevo estudio sobre compuestos de hidrocarburos indican que estos se descomponen en carbono e hidrógeno dentro de planetas como Neptuno, como se ve en la ilustración. El carbono se convierte en una "lluvia de diamantes". (Imagen: Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory)

 

Basándose en estos resultados, los autores del estudio suponen que los diamantes en Neptuno y Urano son estructuras mucho más grandes y que probablemente se hunden hacia el núcleo del planeta en el transcurso de un periodo de miles de años.

 

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