Un equipo de científicos logró fundir diamante en condiciones extremas de laboratorio, alcanzando presiones cercanas a un terapascal, equivalentes a unas tres veces las existentes en el núcleo de la Tierra. El experimento aporta nuevas evidencias sobre el comportamiento del carbono en el interior de planetas gigantes como Neptuno y Urano y vuelve a poner en el centro de la investigación una de las hipótesis más sorprendentes de la astronomía: la posible existencia de auténticas “lluvias de diamantes”.

La investigación fue desarrollada por científicos del Lawrence Livermore National Laboratory y publicada en la revista Nature Physics. Para reproducir durante instantes las condiciones extremas del interior planetario, los investigadores utilizaron potentes sistemas de compresión y ondas de choque. El material fue sometido a temperaturas comparables a las de la superficie del Sol y a presiones extraordinarias, mientras instrumentos de rayos X de alta velocidad seguían su transformación.

Un misterio científico que llevaba dos décadas

El punto de fusión del diamante bajo presiones extremas era objeto de debate desde hacía años. Las mediciones experimentales y los modelos teóricos presentaban diferencias importantes. Los nuevos resultados ayudaron a reducir esa incertidumbre y mostraron una mayor coincidencia con las predicciones físicas modernas sobre el comportamiento del carbono.

Uno de los resultados más llamativos fue comprobar que, bajo determinadas condiciones, el diamante sólido puede ser menos denso que el carbono líquido. La comparación más sencilla es la del hielo flotando sobre el agua, aunque en este caso el fenómeno ocurre a presiones y temperaturas inimaginables en la superficie terrestre.

¿Realmente llueven diamantes en Neptuno y Urano?

Los científicos consideran desde hace años que, en las profundidades de los gigantes helados, los compuestos ricos en carbono podrían descomponerse debido a las enormes presiones. Parte de ese carbono podría cristalizar formando diamantes y desplazarse hacia regiones más profundas del planeta.

A medida que las condiciones cambian, ese material también podría fundirse y continuar descendiendo. El nuevo experimento no demuestra directamente que esté lloviendo diamantes dentro de Neptuno o Urano, pero aporta evidencia experimental fundamental sobre cómo puede comportarse el carbono en condiciones compatibles con el interior de estos mundos.

Este movimiento de materiales hacia el interior también podría estar relacionado con la energía que emite Neptuno. El planeta libera más calor al espacio del que recibe directamente del Sol, y los procesos internos de separación y descenso de materiales podrían formar parte de la explicación de esa energía adicional.

El descubrimiento también puede beneficiar a la energía de fusión

La investigación tiene otra aplicación que podría resultar igualmente importante para la humanidad: la fusión nuclear. El diamante se utiliza como material en algunos experimentos de confinamiento inercial, donde diminutas cápsulas contienen combustible que es sometido a condiciones extremas para intentar desencadenar reacciones similares a las que alimentan al Sol.

Los investigadores calcularon que una forma diferente de comprimir determinadas cápsulas de diamante podría aumentar significativamente la energía obtenida en algunos experimentos. Los resultados todavía no significan que exista una central eléctrica de fusión lista para funcionar comercialmente, pero ofrecen información para mejorar el diseño de futuras pruebas.

El experimento demuestra que estudiar una piedra preciosa en condiciones extremas puede abrir una ventana hacia mundos situados a miles de millones de kilómetros. Lo que ocurre con el carbono dentro de Neptuno y Urano sigue siendo un misterio en muchos aspectos, pero ahora los científicos cuentan con nuevos datos para imaginar —con mayor respaldo experimental— un universo donde, en las profundidades de planetas gigantes, los diamantes podrían formarse, fundirse y desplazarse como parte de un extraordinario ciclo interior.

Foto: NASA/JPL-Caltech / Lawrence Livermore National Laboratory