Sí, en Júpiter y Saturno pueden llover diamantes

Los resultados de este experimento ayudarán a los investigadores a comprender mejor cómo se comporta un material (en este caso el carbono) cuando es sometido a presiones gigantescas como, por ejemplo, las que se dan en las profundidades de los planetas gigantes. Y de paso a comprobar si es posible, por otra parte, que existan planetas hechos completa o casi completamente de diamante.

Incluso aquí, en nuestro propio Sistema Solar, las densas atmósferas de los gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno contienen carbono. Y muchos modelos químicos sugieren que la enorme presión existente en las capas más profundas de las atmósferas de estos gigantes podría ser suficiente para cristalizar ese carbono y dar lugar a "lluvias de diamantes", o incluso crear impresionantes bloques de diamante sólido. Sin embargo, hasta ahora nadie había sido capaz de reproducir en la Tierra presiones tan elevadas.

El físico Ray Smith, del Lawrence Livermore National Laboratory, en California, y su equipo, consiguieron este hito en el National Ignition Facility (INF) el láser más poderoso del mundo, un instrumento cuya apariencia futurista y de ciencia ficción le valió aparecer en la película Star Trek. En la oscuridad", de 2013, en la que figuraba ser el centro de los impulsores "warp" de la nave Entreprise.

El propósito real del NIF, sin embargo, es muy diferente al de impulsar una nave interestelar. De hecho, su misión principal es la de proporcionar la ignición necesaria para poner en marcha un futuro reactor de fusión nuclear, el mismo tipo de reacción que proporciona energía al Sol y a las estrellas y que se espera facilite en el futuro toda la energía limpia y barata que el mundo necesita.

Pero, dada su potencia, el NIF también se utiliza para investigación básica, como por ejemplo averiguar, como es el caso, la forma en que reaccionan los distintos materiales cuando son sometidos a presiones extremas.

En su experimento, Smith y su equipo dispararon simultáneamente 176 láseres contra un pequeño cilindro de oro de apenas 1,1 cm de largo por 0,6 cm. de diámetro y a cuya pared exterior se había fijado un pequeño diamante. Los láseres calentaron el cilindro hasta el punto que éste empezó a emitir rayos x que pulverizaron, literalmente, la pequeña joya. El diamante recibió una presión de 50 millones de atmósferas, 14 veces superior a la que existe en el centro de la Tierra y muy similar a la que se da en el centro de Saturno.

En su artículo, los investigadores afirman que el "asalto" al diamante casi cuadruplicó su densidad. Lo cual, en palabras de Smith, "es todo un récord. Nadie había comprimido antes un diamante hasta ese extremo". La onda pulverizó el diamante hasta convertirlo en polvo, pero antes de su destrucción, los investigadores pudieron ir comprobando cómo crecía su densidad a medida que la presión aumentaba. Lo cual es precisamente el tipo de datos que puede demostrar la posibilidad de que existan mundos diamantinos.

Durante el experimento, los investigadores vieron, durante una fugaz milmillonésima de segundo, cómo el diamante, que en condiciones normales suele tener una densidad 3,25 veces mayor que la del agua, pasó a tener hasta 12,03 veces la densidad del líquido elemento.

Lo cual supone un logro impresionante, ya que significa que la presión ejercida sobre el diamante es comparable a la que existe en el centro de los planetas gigantes. En el corazón de Júpiter, por ejemplo, reinan presiones de entre 40 y 90 millones de veces la de nuestra atmósfera. En el centro de Saturno, la presión es de cerca 40 millones de atmósferas. Sin llegar al centro, donde los diamantes se destruirían igual que en el experimento, las presiones de las capas atmosféricas más profundas de estos mundos gigantescos podrían ir aumentando la densidad de las moléculas de carbono hasta convertirlas en "gotas de diamante" que formarían una especie de lluvia.

Ninguno de esos dos mundos, sin embargo, puede tener un auténtico corazón de diamante. Y eso por el simple hecho de que no hay en ellos carbono suficiente. Los diamantes están hechos de carbono y en nuestro Sistema Solar, donde el oxígeno es muy común, tienden a formarse silicatos, que es el compuesto más abundante en los planetas que orbitan el Sol.

Pero eso no quiere decir que suceda lo mismo en todos los sistemas solares. De hecho, algunos científicos han especulado con la posibilidad de que alrededor de otras estrellas, más ricas en carbono, podrían existir incluso planetas enteros hechos de diamante.

En tales sistemas solares habría más carbono que oxígeno, lo que haría posible que se crearan planetas enteros a base de ese material. Y sometido a la presión adecuada, todo ese carbono podría convertirse en una capa sólida de diamante de hasta varios miles de kilómetros de espesor. El experimento de Smith confirma esa idea y puede, también, demostrar la naturaleza íntima de esos extraordinarios planetas.

Además, claro, de aportar datos sobre mundos en los que abundan otros materiales, como por ejemplo el hierro, que muchos creen que forman el núcleo de las "supertierras", mundos rocosos como el nuestro pero varias veces más grandes. Smith asegura que ya está empezando a hacer pruebas con hierro y que sus resultados se publicarán muy pronto.