Los gigantes helados, como Urano y Neptuno, se consideraron en un principio planetas extremadamente raros. Sin embargo, desde que comenzaron a descubrirse exoplanetas, se ha visto que podría ser el tipo de planeta más común fuera del sistema solar. Por eso, es importante conocerlos a fondo. Hay muchas sospechas y certezas sobre ellos, aunque la más llamativa es la de que pueden llover diamantes en su interior. Sí, una lluvia de diamantes, todo un sueño si no fuese imposible sobrevivir a ella.
Y es que esto ocurre por dos peculiaridades de estos planetas: temperaturas increíblemente altas en su interior, y una presión varios millones de veces superior a la de la Tierra. Esto, con los ingredientes adecuados, es la receta perfecta para fabricar diamantes. Ya se ha observado en simulaciones de otros estudios. Sin embargo, un nuevo equipo de científicos ha repetido el proceso usando como base el mismo material con el que se fabrican las botellas de plástico. El resultado, publicado en Science Advances, ha sido muy útil para conocer mejor Urano y Neptuno, pero también para conocer nuevas formas de obtener nanodiamantes.
Estos son muy adecuados, por ejemplo, para la fabricación de sensores cuánticos. Por lo tanto, le podrían sacar mucho partido a este procedimiento en un futuro.
Una lluvia de diamantes fuera de Urano y Neptuno
Urano y Neptuno son conocidos como los gigantes helados del sistema solar por una buena razón. Sus temperaturas son extremadamente bajas, con varios cientos de grados Celsius bajo cero. Pero su interior es mucho más caliente. En él, se pueden llegar a alcanzar varios miles de grados Celsius. Si a eso le sumamos la presencia de una atmósfera compuesta en buena parte de hidrocarburos y en la que se ejerce una presión desorbitadamente mayor que la terrestre, tenemos el proceso perfecto para fabricar diamantes. Es por esto que hace años que se sabe que en los dos gigantes gaseosos llueven estas piedras preciosas.
Durante mucho tiempo se ha intentado reproducir en el laboratorio lo que ocurre en Urano y Neptuno. Generalmente se toma una película de algún hidrocarburo y se hace incidir sobre ella un rayo láser, que calienta rápidamente el material, a la vez que genera una onda de choque que lo comprime a una gran presión. Se obtenían diamantes, efectivamente, pero en realidad no se estaban reproduciendo exactamente las condiciones de los gigantes gaseosos.
Se sabe que en la atmósfera de estos planetas también hay una buena dosis de oxígeno. Por lo tanto, no es suficiente con una película de hidrocarburos. Un equipo de científicos del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), la Universidad de Rostock y la École Polytechnique de Francia era consciente de este inconveniente, por lo que sus miembros procedieron a buscar un material más adecuado. Tras mucho investigar, cayeron en la cuenta de que podría ser muy útil uno bastante habitual en la vida cotidiana: el tereftalato de polietileno, más conocido como PET.
Este es el material con el que se fabrican las típicas de botellas de plástico para agua. Por lo tanto, si los resultados eran los esperados, podrían estar ante un nuevo procedimiento industrial muy interesante.
Éxito con el plástico de las botellas de agua
El procedimiento con el plástico de las botellas del agua fue el mismo. Tomaron una película de PET e hicieron incidir sobre ella un láser, que puso rápidamente el material a 6.000 °C. Eso, junto al incremento de presión, facilitó la síntesis de nanodiamantes, posiblemente muchísimo más parecidos a los que se producen en Urano y Neptuno.
Es un método muy sencillo, con materiales muy fáciles de obtener, que podría tener muchas aplicaciones. Y es que, según han explicado en un comunicado los autores del estudio, estos nanodiamentes se pueden usar como “sensores cuánticos altamente sensibles, agentes de contraste médicos y aceleradores de reacción eficientes, por ejemplo, para dividir el CO2”. Hasta ahora se obtenían detonando explosivos, pero esto sería mucho más sencillo y limpio.
Además, el proceso se puede hacer mucho más controlado: “Un láser de alto rendimiento dispara diez destellos por segundo en una película de PET que es iluminada por el haz a intervalos de una décima de segundo. Los nanodiamantes creados salen disparados de la película y aterrizan en un tanque colector lleno de agua. Allí se desaceleran y luego se pueden filtrar y cosechar de manera efectiva”. Además, los nanodiamantes podrían incluso cortarse a medida y doparse con otros átomos. Todo gracias a un láser y el mismo plástico que se encuentra en las botellas de agua. El objetivo era conocer mejor cómo deben ser las profundidades de Urano y Neptuno, pero la ciencia está llena de serendipias maravillosas y esta, sin duda, es una de ellas.