Planetología: cuando los diamantes caen del cielo

Este artículo es de la revista Les Indispensables de Sciences et Avenir n°210 de julio/septiembre de 2022.

¿Lloverían diamantes en la atmósfera de Neptuno y Urano? La pregunta se remonta a cuarenta años atrás, después de que las sondas Voyager sobrevolaran estos planetas. Esto proviene de la observación de que la atmósfera de los dos gigantes helados contiene mucho metano (CH₄), un hidrocarburo simple que podría disociarse por efecto de las enormes presiones y temperaturas que reinan en el seno de estos planetas: por un lado, el hidrógeno, por otro, el carbono, que, sometido a altas presiones, forma diamantes.

una gran caja

Quedaba por reproducir estas condiciones en el laboratorio. Es lo que hicieron en 2017 Dominik Klaus, profesor de la Universidad alemana de Rostock, y sus compañeros, presentando un hidrocarburo (poliestireno [C₈h₈]_no) a un potente rayo láser. Crearon una presión de 50.000 millones de pascales y una temperatura de 5.000 kelvin, condiciones que probablemente prevalecen a 10.000 kilómetros por debajo de la superficie nublada de Neptuno y Urano.

Luego vieron cómo se disociaban los átomos de hidrógeno y carbono, y observaron por difracción de rayos X… diamantes de unos pocos nanómetros. “El láser crea dos ondas de choque que, al acercarse, inducen un pico de presión, durante el cual se forman diamantes”, explica Dominik Klaus. En condiciones reales, cayendo en forma de lluvia en las capas inferiores de la atmósfera de Urano y Neptuno, los diamantes se hundirían hacia el centro y se agruparían en un enorme joyero alrededor del corazón de estos planetas helados.

Un alto nivel de carbono puro y muy denso…

Un fenómeno que puede existir dentro de exoplanetas como 55 Cancri B en la constelación de Cáncer. El análisis de la luz que emite muestra que contiene mucho carbono. Las simulaciones que intentaron reproducir la señal emitida solo la explican por una alta tasa de carbono puro y muy denso… diamantes.