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20/10/2013 0

Los planetas gigantes son lugares extraños. Y si te parece lo más normal del mundo el que no tengan una superficie sólida o que posean gigantescos océanos internos de esa exótica sustancia llamada hidrógeno metálico, te voy a dar un nuevo motivo para el asombro, porque es posible que en Júpiter y Saturno lluevan diamantes del cielo. Literalmente. No me digas que no es algo extraño . Imagina ahora si puedes enormes diamantes dentro de un vasto mar de hidrógeno y helio líquidos. ¿Ya? Pues así puede que sea el interior de Júpiter y Saturno.

image Un submarino del JPL navega por el denso océano de hidrógeno y helio líquidos de Saturno para recoger diamantes gigantes (Michael Carroll).

La posibilidad de que existan diamantes en el interior de los planetas gigantes no es nada nuevo. Dotados de atmósferas ricas en compuestos del carbono y con interiores sometidos a altas presiones y temperaturas, sería normal que se formasen diamantes dentro de los gigantes de hielo Urano y Neptuno. Ya a finales de los años 80 se propuso que estos dos planetas podrían tener diamantes ciclópeos en sus núcleos. Pero los interiores de Júpiter y Saturno están demasiado calientes para que los diamantes sean estables, así que los investigadores pronto desecharon la idea de que estas piedras preciosas pudiesen existir en los centros de los gigantes gaseosos. La escasa comprensión de las transiciones de fase del carbono que tenían los científicos hasta hace poco también ha limitado el desarrollo de modelos 'diamantiles' en los planetas del Sistema Solar exterior.

Hasta ahora. Dos científicos planetarios, Kevin Baines Mona Delitsky, han estudiado el comportamiento de los diamantes en la atmósfera de Saturno armados con los últimos datos sobre las transiciones de fase del carbono a altas presiones y temperaturas. Y lo sorprendente es que han llegado a la conclusión de que podrían formarse diamantes en la parte más externa del planeta. El proceso sería el siguiente. Los rayos de las tormentas de Saturno romperían las moléculas orgánicas -principalmente metano- gracias a su enorme temperatura (30 000 kelvin), liberando el carbono presente en las mismas. Posteriormente, el carbono se agruparía formando partículas macroscópicas ricas en grafito parecidas al hollín de una chimenea. Esto puede parecer una locura, pero concuerda con las observaciones de las nubes de tormenta en Saturno. Y es que, además de las nubes 'normales', se pueden ver otras muy oscuras que parecen estar formadas por carbono puro.

image Nubes de tormenta en Saturno. Algunas nubes son negras, lo que sugiere la presencia de carbono (NASA/Kevin Baines y Mona Delitsky).

Las partículas de carbono descenderían lentamente por la atmósfera de Saturno. La temperatura y la presión aumentarían poco a poco. A una profundidad de 6500 kilómetros bajo la capa superficial de nubes, allá donde la temperatura alcanza los 3000 kelvin, el grafito se transformaría en diamante. Esta lluvia de diamantes continuaría su descenso hacia el interior del planeta. Más que caer, los diamantes se desplazarían lentamente hacia abajo, casi flotando en el denso océano de hidrógeno y helio líquidos del interior de Saturno. Una vez recorrido el 55% del radio del planeta, los diamantes empezarían a licuarse al superar la barrera de los 8200 K de temperatura. ¡Diamantes líquidos!, eso sí que es algo raro ... aunque en realidad, nadie sabe exactamente cómo se comporta el carbono líquido y de hecho podría poseer propiedades más parecidas al grafito que al diamante.

image Diagrama de fases del carbono en función de la presión y temperatura. En Júpiter y Saturno los diamantes se destruirían al pasar a líquido. En Urano y Neptuno, no (Michael Carroll, Kevin Baines y Mona Delitsky).

image Transiciones de fase del carbono en Júpiter (los lápices representan el carbono en forma de grafito)(Michael Carroll, Kevin Baines y Mona Delitsky).

A pesar de que las observaciones que han servido de base para esta teoría se han realizado estudiando las nubes de Saturno, en Júpiter debería tener lugar un proceso similar, pero a presiones y temperaturas algo distintas. En el gigante joviano los diamantes se formarían a una temperatura de 4000 K y a una profundidad equivalente al 12 % del radio de Júpiter. Y, al igual que en Saturno, se licuarían a gran profundidad. Teniendo en cuenta que los océanos interiores de hidrógeno líquido o metálico de los planetas exteriores son el 95 % de la masa del Sistema Solar, la cantidad de diamantes que pueden existir en estos mundos escapa a nuestra imaginación.

¿Y qué hay de Urano y Neptuno?¿Pueden llover diamantes en los gigantes de hielo? No lo sabemos con certeza. Parece que las tormentas con aparato eléctrico son menos frecuentes en estos mundos, aunque por otro lado poseen una cantidad mucho mayor de metano en sus atmósferas. Si por un casual existiese una lluvia de diamantes en estos planetas, éstos se precipitarían hacia su núcleo de forma similar a lo que ocurre en Júpiter y Saturno. Pero, y esto es importante, la temperatura interna de Urano y Neptuno no supera los 6000 K, así que los diamantes no se licuarían.

O, dicho de otra forma, los diamantes en Urano y Neptuno sí que son para siempre.

Referencias:

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