Un grupo de investigadores ha obtenido nuevas pistas sobre la formación de la lluvia de diamantes en planetas congelados como Neptuno o Urano. Resulta muy atractivo porque proporciona pistas sobre la formación de campos magnéticos en planetas de este tipo, así como el efecto del proceso.
La intrigante lluvia de diamantes en gigantes congelados
Con la ayuda del instrumento XFEL (un láser de rayos X), los investigadores han logrado comprender mejor la formación de campos magnéticos complejos en gigantes helados. Es decir, en aquellos planetas similares a Urano y Neptuno, en el Sistema Solar. En un trabajo anterior, con láseres de rayos X, los investigadores habían descubierto que los diamantes se forman a partir de compuestos de carbono, en el interior de grandes planetas gaseosos. Algo debido a la enorme presión que podemos encontrar en su interior.
Tras su formación, esos diamantes se hunden hacia el interior de los planetas, en forma de lluvia de diamantes que procede de las capas superiores. El nuevo experimento, con XFEL ha mostrado que la formación de diamantes, a partir de los compuestos de carbono, comienza en presiones y temperaturas más bajas de lo que se había supuesto. En el caso de los planetas gaseosos, esto quiere decir que la lluvia de diamantes se forma a menos profundidad de lo que se pensaba. Por tanto, podría tener una influencia más importante en la formación de campos magnéticos.
Además, la lluvia de diamantes también podría surgir en planetas gaseosos que sean más pequeños que Urano y Neptuno. A estos mundos se los conoce como minineptunos. Aunque no existe ningún planeta así en el Sistema Solar, se ha descubierto un buen puñado de exoplanetas de estas características. Por lo que, evidentemente, supone una buena oportunidad para entender este tipo de mundos mejor. Lo interesante, por supuesto, no es el hecho de que haya diamantes en el interior de mundos así. No podríamos llegar a ellos…
Los diamantes se forman en condiciones extremas
Los diamantes se forman bajo unas condiciones de presión y temperaturas que son extremas. Por mucho que quisiésemos, no podríamos extraer los diamantes del interior de mundos como Urano o Neptuno. A esto hay que sumarle que, en cualquier caso, es mucho más sencillo obtenerlos en nuestro propio planeta. En su viaje desde las capas externas a las internas, de esos planetas, la lluvia de diamantes puede arrastras gas y hielo, provocando corrientes de hielo conductivo. Esas corrientes no son una mera anécdota, tienen un papel importante.
Actúan como una especie de dinamo a través de la que se forman los campos magnéticos de los planetas. La lluvia de diamantes, explican los investigadores, seguramente tenga un impacto en la formación de campos magnéticos complejos tanto en Urano como en Neptuno. Los investigadores han utilizado una película de plástico, formada de poliestireno (un compuesto de hidrocarburo) como fuente de carbono. Bajo una presión muy elevada, los diamantes se forman a partir de la hoja de material, es un gran análogo.
El proceso tiene lugar de la misma manera en el interior de los planetas y puede duplicarse en el XFEL. Las condiciones en el interior de un gigante helado, por extraño que pueda parecer por su nombre, son de una presión muy elevada y temperaturas de más de 2200ºC. Los investigadores fueron capaces de replicar estas condiciones con la ayuda de células de sellos de diamantes y láseres. Los sellos de diamante funcionan como un pequeño banco de mesa, en el que las muestra se ve estrujada entre dos diamantes.
El papel de los pulsos de rayos X
Con la ayuda de los pulsos de rayos X emitidos por XFEL, se puede observar de manera precisa las condiciones y secuencia de la formación de diamantes en la célula. A través de la colaboración internacional, explican los investigadores, se ha logrado realizar un gran avance hacia comprender mejor los gigantes helados. Urano y Neptuno son planetas muy extremos. Se ha observado que vientos muy potentes. En su atmósfera, el viento puede alcanzar velocidades supersónicas y las corrientes en chorro pueden ser de 10 a 15 veces más fuertes que las de la Tierra.
En el caso de Urano, se ha visto que sus vientos pueden llegar a soplar a una velocidad de 900 kilómetros por hora. Con Neptuno, nos encontramos ante algo todavía más intenso. Los vientos pueden llegar a superar los 2400 kilómetros por hora. Son, de hecho, los vientos más rápidos que se han detectado en el Sistema Solar. También se ha descubierto que, en ambos casos, el viento sopla en una capa relativamente pequeña, de no más de 1000 kilómetros. Algo que contrasta con el tamaño de los planetas (50 700 y 49 250 kilómetros de diámetro en Urano y Neptuno, respectivamente).
Lejos del Sistema Solar, teniendo en cuenta las condiciones observadas de formación de diamantes, en el interior de gigantes helados, se estima que podría ser un fenómeno relativamente frecuente. De los más de 5600 exoplanetas conocidos, alrededor de 1900 exoplanetas podrían tener lluvias de diamantes. Del mismo modo, este tipo de trabajos ayudarán a entender mejor la formación de campos magnéticos en mundos congelados. Un área que todavía está poco entendida y que es muy compleja.
Referencias: Phys
