¿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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