¿Están lloviendo diamantes en Urano y Neptuno?
Muy por debajo de las nubes verdes o azules de Urano y Neptuno, hay mucha agua, amoníaco y metano. Pero es probable que estos gigantes de hielo tengan núcleos rocosos rodeados de elementos que probablemente estén comprimidos en estados cuánticos exóticos. En algún momento, esa rareza cuántica se convierte en una “sopa” súper presurizada que generalmente se diluye a medida que te acercas a la superficie.
Pero a decir verdad, no sabemos mucho sobre los
interiores de los gigantes de hielo. La última vez que obtuvimos datos de cerca
de esos dos mundos fue hace tres décadas, cuando viajero 2 pasó zumbando en su
misión histórica.
Desde entonces, Júpiter y Saturno han albergado
múltiples sondas en órbita, pero nuestras vistas de Urano y Neptuno se han
limitado a las observaciones del telescopio.
Para tratar de comprender qué hay dentro de esos
planetas, los astrónomos y los científicos planetarios tienen que tomar esos
escasos datos y combinarlos con experimentos de laboratorio que intenten replicar
las condiciones del interior de esos planetas. Además, usan algunas buenas
matemáticas a la antigua, muchas. El modelado matemático ayuda a los astrónomos
a comprender lo que sucede en una situación determinada en función de datos
limitados.
Y es a través de esa combinación de modelos
matemáticos y experimentos de laboratorio que nos dimos cuenta de que Urano y
Neptuno podrían tener la llamada lluvia de diamantes.
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La idea de la lluvia de diamantes se propuso por
primera vez antes de la misión Voyager 2 que se lanzó en 1977. El razonamiento
era bastante simple: sabemos lo que Urano y Neptuno está hecho de, y sabemos
que las cosas se vuelven más calientes y más densas a medida que te adentras en
un planeta. El modelo matemático ayuda a completar los detalles, como que las
regiones más internas de los mantos de estos planetas probablemente tengan
temperaturas de alrededor de 7000 kelvin (12 140 grados Fahrenheit o 6727 grados
Celsius) y presiones 6 millones de veces mayores que las de atmósfera
terrestre.
Esos mismos modelos nos dicen que las capas más
externas de los mantos son algo más frías (2000 K (3140 F o 1727 C)) y algo
menos intensamente presurizadas (200 000 veces la presión atmosférica de la
Tierra). Por lo tanto, es natural preguntarse: ¿Qué le sucede al agua? ,
amoníaco y metano a ese tipo de temperaturas y presiones?
Con el metano, en particular, las intensas presiones
pueden romper la molécula y liberar el carbono. El carbono luego encuentra a
sus hermanos, formando largas cadenas. Luego, las largas cadenas se aprietan
para formar patrones cristalinos como diamantes.
Luego, las densas formaciones de diamantes caen a
través de las capas del manto hasta que se calientan demasiado, donde se
vaporizan y vuelven a flotar y repiten el ciclo, de ahí el término “lluvia de
diamantes”.
La mejor manera de validar esta idea sería enviar
una nave espacial a Urano o Neptuno. Esa no será una opción en el corto plazo,
por lo que tenemos que optar por la segunda mejor manera: experimentos de
laboratorio.
Sobre tierra, podemos disparar potentes láseres a
objetivos para replicar muy brevemente las temperaturas y presiones que se
encuentran dentro de los gigantes de hielo. Un experimento con poliestireno
(también conocido como espuma de poliestireno) fue capaz de hacer diamantes de
tamaño nanométrico. No, Urano y Neptuno no contienen grandes cantidades de
poliestireno, pero el plástico era mucho más fácil de manipular en el laboratorio
que el metano y, presumiblemente, se comporta de manera muy similar.
Además, Urano y Neptuno pueden mantener esas
presiones durante mucho más tiempo que un láser de laboratorio, por lo que
presumiblemente los diamantes podrían crecer mucho más que el tamaño
nanométrico.
¿El final resulto? Basado en todo lo que sabemos
sobre la composición de los gigantes de hielo, sus estructuras internas, los
resultados de los experimentos de laboratorio y nuestro modelo matemático, la
lluvia de diamantes es algo muy real.
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Referencia:
https://today.spain-24.com/ciencia/443469.html
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