Urano y Neptuno son planetas masivos compuestos principalmente de agua, amoníaco y metano, los cuales están sometidos a una tremenda presión. Dichos compuestos se transforman en diamantes y caen del cielo en una especie de lluvia. Ahora, según un artículo publicado en Science Advances, este fenómeno podría ser más común de lo que se pensaba.
El proceso de convertir compuestos de carbono en diamantes fue predicho en la década de 1970, pero no fue demostrado en un laboratorio hasta hace unos años. Para lograrlo, Dominik Kraus y sus coautores comprimieron poliestireno hidrocarbonado utilizando ondas de choque generadas por pulsos de un láser superpotente.
Sin embargo, al reproducir las condiciones que existen en esos planetas gigantes, los científicos pasaron por alto el oxígeno. En vista de ello, el nuevo trabajo de Kraus, líder del Centro de Investigación Helmholtz Dresden-Rossendorf, empleó plástico PET para realizar los experimentos. Este contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en proporciones adecuadas.
El nuevo estudio
Al igual que la vez anterior, los investigadores utilizaron el láser de rayos X del laboratorio SLAC. Sus pulsos calentaron instantáneamente la muestra a 6000 °C, creando ondas de choque. Al interferir, estas ondas generaron áreas de altísima presión de hasta 125 GPa, como en las profundidades de un planeta gigante.
El equipo observó que se formaron cristales de diamante. Luego los estudiaron mediante técnicas de dispersión de rayos X de ángulo pequeño. Como se esperaba, el uso de PET facilitó la aparición de diamantes aumentando su número.
Un pulso fue suficiente para crear varios miles de millones de cristales diminutos, lo cual les permitió confirmar la hipótesis de la «lluvia de diamantes» en el interior de los gigantescos planetas gaseosos.
Un subproducto de este proceso fue el hielo de agua en fase superiónica. La red cristalina de dicho hielo está formada por átomos de oxígeno, mientras que los iones de hidrógeno pueden moverse libremente a lo largo de ella. Esto lo convierte en un excelente conductor, permitiéndole participar en la formación del campo magnético global de los gigantes gaseosos.
Importancia
Se cree que los gigantes de hielo como Neptuno y Urano son la forma más común de planeta fuera de nuestro Sistema Solar. Entonces, podríamos concluir que estaría ocurriendo una lluvia de diamantes en todo el universo.
Los autores creen que el mismo enfoque será útil no solo para la investigación científica, sino también para obtener diamantes a partir de desechos plásticos. De hecho, el PET (tereftalato de polietileno) es uno de los polímeros más populares en la industria y podría reutilizarse.
Es poco probable que todos estos volúmenes se conviertan en diamantes, y no es necesario. Sin embargo, para una serie de aplicaciones prácticas, el PET sería una fuente barata de pequeños diamantes que nos servirían, por ejemplo, en la producción de materiales abrasivos y de pulido, sensores cuánticos, etc.