Hydra
Miembro Maestro
Científicos del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía habían estado estudiando la formación de diamantes en presencia de oxígeno en Neptuno y Urano.
Resulta que el oxígeno hace más probable la formación de diamantes que pueden crecer hasta tamaños extremos. Este resultado ha surgido de la investigación en experimentos con las temperaturas y presiones encontradas en el interior de Urano y Neptuno, planetas del sistema solar conocidos como gigantes de hielo.
Retrocedamos un momento en el tiempo hasta el otoño del 2022, cuando surgieron noticias sobre esta exótica precipitación que indicaban que podría ser más común de lo que pensábamos. Utilizando un material llamado PET (tereftalato de polietileno), los investigadores del SLAC crearon ondas de choque dentro del material y analizaron el resultado con pulsos de rayos X. Los científicos utilizaron PET por su equilibrio entre carbono, hidrógeno y oxígeno, componentes que se asemejan más a la composición química de Neptuno y Urano.
Aunque en experimentos anteriores se había utilizado un material plástico compuesto de hidrógeno y carbono, la adición de oxígeno hizo más probable la formación de diamantes y, al parecer, permitió que crecieran a temperaturas y presiones más bajas de lo que antes se creía posible. El equipo, dirigido por Dominik Kraus (SLAC/Universidad de Rostock), sugiere que tales diamantes, en condiciones reales en los ambientes de los planetas gigantes de hielo, podrían alcanzar millones de quilates de peso, formando una capa alrededor del núcleo planetario.
Silvia Pandolfi, científica del SLAC implicada en este trabajo, fue citada en un comunicado de prensa del SLAC el pasado mes de septiembre:
"Sabemos que el núcleo de la Tierra está formado predominantemente por hierro, pero muchos experimentos siguen investigando cómo la presencia de elementos más ligeros puede cambiar las condiciones de fusión y las transiciones de fase. Nuestro experimento demuestra cómo estos elementos pueden cambiar las condiciones en las que se forman los diamantes en los gigantes de hielo. Si queremos modelizar planetas con precisión, tenemos que acercarnos lo más posible a la composición real del interior planetario".
Imagen:
Al estudiar un material que se asemeja aún más a la composición de los gigantes de hielo, los investigadores descubrieron que el oxígeno potencia la formación de lluvia de diamantes. El equipo también halló pruebas de que, en combinación con los diamantes, podría formarse una fase de agua recientemente descubierta, codescrita a menudomo "hielo negro caliente".
Crédito: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory.
La lluvia de diamantes es un concepto sorprendente, difícil de visualizar, y dada la posibilidad de que los gigantes de hielo sean una de las formas más comunes de planeta, el fenómeno puede estar ocurriendo en toda la galaxia. Algo sobre lo que reflexionar al observar la nueva imagen de Urano que acaba de llegar del telescopio espacial James Webb, que pone de relieve los anillos del planeta como nunca antes, al tiempo que revela características de su atmósfera. Los anillos en sí sólo han sido fotografiados en contadas ocasiones, pero se han visto desde la perspectiva de Voyager 2 y a través de las capacidades de óptica adaptativa del Observatorio Keck.
El brillo de los anillos es sorprendente, resultado del trabajo de la Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam) del telescopio a través de filtros a 1,4 y 3,0 micras, mostrados aquí en azul y naranja. Las imágenes de la Voyager 2 carecían de rasgos característicos, al igual que la imagen de Titán de la Voyager 1, que mostraba un precioso orbe azul verdoso en longitudes de onda visibles, pero la potencia del trabajo en el infrarrojo queda patente con los resultados del JWST. Obsérvese el brillo en el polo norte (Urano es famoso por su posición lateral a casi 90 grados del plano de su órbita). Esta formación de "casquete polar" aparece cuando es verano en el polo y desaparece en otoño.
Imagen:
Esta imagen ampliada de Urano, captada por la Cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) el 6 de febrero de 2023, revela impresionantes vistas de los anillos del planeta. El planeta muestra una tonalidad azul en esta imagen de color representativo, realizada combinando datos de dos filtros (F140M, F300M) a 1,4 y 3,0 micras, que se muestran aquí como azul y naranja, respectivamente.
Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI. Tratamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI).
Algunas otras características emergen aquí más allá del borde de la capa, incluyendo una segunda nube brillante en la extremidad izquierda del planeta que parece estar relacionada con la actividad tormentosa. En cuanto a los 13 anillos conocidos de Urano, 11 de ellos aparecen en la imagen. Los otros dos, bastante débiles, son más visibles, según los científicos del JWST, durante los cruces anillo-plano, que es un momento de la órbita planetaria en el que vemos los anillos de canto. El instrumento Hubble los descubrió por primera vez durante el último cruce, en 2007; el próximo tendrá lugar en 2049.
En este caso se trata de una breve exposición (12 minutos), pero aun así se pueden ver varias lunas del planeta en la vista más amplia que se muestra a continuación. Al contemplar este extraño sistema, me pregunto si la idea de un impacto gigante que lo derribara sobre un costado es válida. ¿Podemos obtener este resultado a partir de efectos de resonancia y de la influencia gravitatoria de los gigantes gaseosos a través de periodos de migración? El hecho de que podamos plantearnos esta pregunta pone de manifiesto lo poco que sabemos sobre este gigante de hielo. Sea cual sea la causa, imaginemos un mundo en el que el Sol desaparece durante 42 años, un mundo de agua, metano y amoníaco, un núcleo rocoso y tal vez una lluvia de diamantes.
Imagen:
Esta vista más amplia del sistema uraniano con el instrumento NIRCam de Webb muestra el planeta Urano, así como seis de sus 27 lunas conocidas (la mayoría de las cuales son demasiado pequeñas y débiles para ser vistas en esta corta exposición). También se ve un puñado de objetos de fondo, incluidas muchas galaxias. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI.
Tratamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI).
Una misión a Urano que incluya un orbitador ha sido identificada como prioritaria en el estudio decadal de 2023-2033 sobre Ciencia Planetaria y Astrobiología. Una misión insignia de la clase Cassini a Urano sería una gran ayuda para la ciencia, pero crece la sospecha de que antes de que pueda volar, habremos aprendido cómo llegar a los gigantes de hielo más rápidamente, y con estrategias de misión muy diferentes de las utilizadas para Cassini.
Fuente: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0617
Resulta que el oxígeno hace más probable la formación de diamantes que pueden crecer hasta tamaños extremos. Este resultado ha surgido de la investigación en experimentos con las temperaturas y presiones encontradas en el interior de Urano y Neptuno, planetas del sistema solar conocidos como gigantes de hielo.
Retrocedamos un momento en el tiempo hasta el otoño del 2022, cuando surgieron noticias sobre esta exótica precipitación que indicaban que podría ser más común de lo que pensábamos. Utilizando un material llamado PET (tereftalato de polietileno), los investigadores del SLAC crearon ondas de choque dentro del material y analizaron el resultado con pulsos de rayos X. Los científicos utilizaron PET por su equilibrio entre carbono, hidrógeno y oxígeno, componentes que se asemejan más a la composición química de Neptuno y Urano.
Aunque en experimentos anteriores se había utilizado un material plástico compuesto de hidrógeno y carbono, la adición de oxígeno hizo más probable la formación de diamantes y, al parecer, permitió que crecieran a temperaturas y presiones más bajas de lo que antes se creía posible. El equipo, dirigido por Dominik Kraus (SLAC/Universidad de Rostock), sugiere que tales diamantes, en condiciones reales en los ambientes de los planetas gigantes de hielo, podrían alcanzar millones de quilates de peso, formando una capa alrededor del núcleo planetario.
Silvia Pandolfi, científica del SLAC implicada en este trabajo, fue citada en un comunicado de prensa del SLAC el pasado mes de septiembre:
"Sabemos que el núcleo de la Tierra está formado predominantemente por hierro, pero muchos experimentos siguen investigando cómo la presencia de elementos más ligeros puede cambiar las condiciones de fusión y las transiciones de fase. Nuestro experimento demuestra cómo estos elementos pueden cambiar las condiciones en las que se forman los diamantes en los gigantes de hielo. Si queremos modelizar planetas con precisión, tenemos que acercarnos lo más posible a la composición real del interior planetario".
Imagen:
Al estudiar un material que se asemeja aún más a la composición de los gigantes de hielo, los investigadores descubrieron que el oxígeno potencia la formación de lluvia de diamantes. El equipo también halló pruebas de que, en combinación con los diamantes, podría formarse una fase de agua recientemente descubierta, codescrita a menudomo "hielo negro caliente".
Crédito: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory.
La lluvia de diamantes es un concepto sorprendente, difícil de visualizar, y dada la posibilidad de que los gigantes de hielo sean una de las formas más comunes de planeta, el fenómeno puede estar ocurriendo en toda la galaxia. Algo sobre lo que reflexionar al observar la nueva imagen de Urano que acaba de llegar del telescopio espacial James Webb, que pone de relieve los anillos del planeta como nunca antes, al tiempo que revela características de su atmósfera. Los anillos en sí sólo han sido fotografiados en contadas ocasiones, pero se han visto desde la perspectiva de Voyager 2 y a través de las capacidades de óptica adaptativa del Observatorio Keck.
El brillo de los anillos es sorprendente, resultado del trabajo de la Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam) del telescopio a través de filtros a 1,4 y 3,0 micras, mostrados aquí en azul y naranja. Las imágenes de la Voyager 2 carecían de rasgos característicos, al igual que la imagen de Titán de la Voyager 1, que mostraba un precioso orbe azul verdoso en longitudes de onda visibles, pero la potencia del trabajo en el infrarrojo queda patente con los resultados del JWST. Obsérvese el brillo en el polo norte (Urano es famoso por su posición lateral a casi 90 grados del plano de su órbita). Esta formación de "casquete polar" aparece cuando es verano en el polo y desaparece en otoño.
Imagen:
Esta imagen ampliada de Urano, captada por la Cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) el 6 de febrero de 2023, revela impresionantes vistas de los anillos del planeta. El planeta muestra una tonalidad azul en esta imagen de color representativo, realizada combinando datos de dos filtros (F140M, F300M) a 1,4 y 3,0 micras, que se muestran aquí como azul y naranja, respectivamente.
Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI. Tratamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI).
Algunas otras características emergen aquí más allá del borde de la capa, incluyendo una segunda nube brillante en la extremidad izquierda del planeta que parece estar relacionada con la actividad tormentosa. En cuanto a los 13 anillos conocidos de Urano, 11 de ellos aparecen en la imagen. Los otros dos, bastante débiles, son más visibles, según los científicos del JWST, durante los cruces anillo-plano, que es un momento de la órbita planetaria en el que vemos los anillos de canto. El instrumento Hubble los descubrió por primera vez durante el último cruce, en 2007; el próximo tendrá lugar en 2049.
En este caso se trata de una breve exposición (12 minutos), pero aun así se pueden ver varias lunas del planeta en la vista más amplia que se muestra a continuación. Al contemplar este extraño sistema, me pregunto si la idea de un impacto gigante que lo derribara sobre un costado es válida. ¿Podemos obtener este resultado a partir de efectos de resonancia y de la influencia gravitatoria de los gigantes gaseosos a través de periodos de migración? El hecho de que podamos plantearnos esta pregunta pone de manifiesto lo poco que sabemos sobre este gigante de hielo. Sea cual sea la causa, imaginemos un mundo en el que el Sol desaparece durante 42 años, un mundo de agua, metano y amoníaco, un núcleo rocoso y tal vez una lluvia de diamantes.
Imagen:
Esta vista más amplia del sistema uraniano con el instrumento NIRCam de Webb muestra el planeta Urano, así como seis de sus 27 lunas conocidas (la mayoría de las cuales son demasiado pequeñas y débiles para ser vistas en esta corta exposición). También se ve un puñado de objetos de fondo, incluidas muchas galaxias. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI.
Tratamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI).
Una misión a Urano que incluya un orbitador ha sido identificada como prioritaria en el estudio decadal de 2023-2033 sobre Ciencia Planetaria y Astrobiología. Una misión insignia de la clase Cassini a Urano sería una gran ayuda para la ciencia, pero crece la sospecha de que antes de que pueda volar, habremos aprendido cómo llegar a los gigantes de hielo más rápidamente, y con estrategias de misión muy diferentes de las utilizadas para Cassini.
Fuente: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0617
