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Diamantes flotarían en un mar de carbono en el interior de Urano y Neptuno

23/01/2010 21:02 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Los experimentos de alta presión que imitan las condiciones de los gigantes gaseosos helados muestran que podrían flotar trozos de diamante en un mar de carbono líquido.

Diagrama de la estructura interna de Urano y Neptuno. La capa intermedia estaría formada por hielos

La investigación proporciona las primeras medidas detalladas del punto de fusión del diamante, el material natural más duro conocido, un descubrimiento que podría explicar la extraña orientación de los campos magnéticos de Urano y Neptuno.

La existencia de carbono puro en el interior de estos planetas gigantes ha ganado fuerza tanto en el aspecto teórico como experimental durante los últimos años, comprender el comportamiento a alta presión y temperatura es esencial para predecir su evolución y estructura. Las teorías actuales afirman que Urano y Neptuno tienen núcleos sólidos rodeados por un manto helado de agua, amoníaco y metano.

Durante el nuevo experimento, dirigido por Jon Eggert del Lawrence Livermore National Laboratory, hicieron explotar diamantes de tan sólo 0, 5 y 2 mm de diámetro, mediante un poderoso láser (el láser Omega de la Universidad de Rochester, Nueva York) para alcanzar temperaturas y presiones de 110.000 Kelvin y 4000 gigapascales respectivamente. Esta presión que es el equivalente de 40 megabares, es 40 millones de veces mayor a lo que soporta una persona a nivel del mar en la Tierra.

Mientras los científicos observaban la disminución de presión, advirtieron que la temperatura se incrementaba. "Esto implica una disminución de energía que se interpreta como la fusión del diamante", explicó Eggert. "Lo que está muy claro que pudimos medir la temperatura y presión de la mezcla de la fusión del diamante en un amplio rango de presiones de entre 6 y 11 millones de atmósferas." En este intervalo de presiones del diamante mostró un comportamiento similar al agua en el sentido de que el componente sólido era más denso que el líquido. Los científicos observaron pequeños trozos de diamante flotando en un mar de carbono líquido, de la misma manera que el hielo flota sobre el agua.

Imagen tomada del disparo del láser Omega para medir la fusión del diamante de alta presión. En la imagen del diamante está al centro a la derecha, la línea blanca brillante es el plasma sometido a ablación, las líneas radiales en color amarillo son los rastros de los fragmentos de diamante caliente mucho tiempo después. Imagen: Eugene Kowaluk, LLE.

Estos nuevos resultados del comportamiento del diamante a altas presiones pueden aplicarse a las condiciones que predominan en el interior de los gigantes de hielo: Neptuno y Urano. ¿Podríamos esperar la existencia de grandes mares de diamantes en las regiones exteriores de nuestro sistema solar? Eggert comenta al respecto: "este es un escenario muy especulativo. Creo que podría parecerse más a una núcleo de carbono líquido salpicado por diamantes flotando y probablemente "icebers de diamantes". Si los diamantes se romperían en forma de trozos o de icebergs es pura especulación en este momento. Deberíamos recordar que por encima de este océano de carbono existía un planeta entero de hidrógeno y helio, pero si hubiese diamantes serían los primeros sólidos encontrados en estos planetas."

Extraña desviación observada entre los polos magnéticos y geográficos en el planeta Neptuno

Un océano interno en movimiento podría explicar el largo misterio del por qué los polos magnéticos de los gigantes helados están desplazados de sus polos geográficos 60°. Los campos magnéticos planetarios están generados por complejos movimientos de fluidos en regiones eléctricamente conductoras del planeta.

Sin embargo, todavía hay muchas lagunas antes de comprender completamente las estructuras internas de estos planetas del sistema solar exterior y lo que genera sus campos magnéticos. "Es muy probable que a las temperaturas y presiones cerca del centro de Neptuno y Urano las moléculas sean inestables y se rompan, por lo que las mezclas de agua, amoníaco y metano en las regiones superiores de estos planeta se disocian en hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno y helio a medida que nos acercamos al núcleo", explica Eggert. "Estos elementos podrían entonces mezclarse o separarse. Probar esto en el laboratorio es difícil o imposible ahora, puesto que sólo hasta muy recientemente hemos podido alcanzar estas presiones y temperaturas en el laboratorio para realizar estos experimentos, pero este tipo de mezclas definitivamente están en nuestra lista de experimentos para realizar en el futuro".

Fuente original

Publicado en Odisea cósmica


Sobre esta noticia

Autor:
Carlos Perla Hernández (1246 noticias)
Fuente:
odiseacosmica.com
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Tipo:
Reportaje
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