Los científicos derritieron el diamante y descubrieron el secreto de los gigantes de hielo
Algunos de los fenómenos meteorológicos más extraños del sistema solar no ocurren en la Tierra ni siquiera en la Gran Mancha Roja de Júpiter. Tienen lugar dentro de gigantes helados como Neptuno y Urano. Durante mucho tiempo, los científicos han creído que, a determinadas presiones y temperaturas, el interior de estos planetas literalmente esta lloviendo diamantes. Ahora, por primera vez, lo han conseguido recrear el proceso que causa este fenómeno.
Un nuevo artículo de físicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) lo resuelve Un enigma científico que lleva 20 años en marcha.. El artículo fue publicado en una revista científica. Física de la naturaleza. De él aprendemos que los mismos fenómenos físicos que causan la lluvia de diamantes dentro de Neptuno también pueden ayúdanos a triplicar la eficiencia de la energía de fusión.
¿Cómo fue el experimento? El láser apuntó al diamante y condujo a Evaporación de la capa exterior de la muestra. diamante. Durante este tiempo, los científicos observaron este proceso utilizando tantos sensores como fuera posible, incluida una técnica ultrarrápida llamada difracción de rayos X. La evaporación causó esto. enorme onda de choque en lo profundo del diamante, comprimiéndolo para ejercer presión más de tres veces más grande que en el núcleo de la Tierra. Todo esto provocó que la temperatura subiera hasta un nivel adecuado la superficie del solpero duró sólo una milmillonésima de segundo.
Sus observaciones ayudaron a resolver un misterio de 20 años y lo descubrieron. punto de fusión del diamante. Los intentos anteriores tenían una tolerancia a errores de hasta el 20%, y en el mundo de la física esto es mucho. Sin embargo, este no fue su descubrimiento más interesante. También determinaron que en condiciones apropiadas Los diamantes flotarían en un mar de carbono..
Como señala el comunicado de prensa de LLNL, todos conocemos un ejemplo específico en el que un material en estado sólido es menos denso que en su forma líquida: el hielo y el agua. Sin embargo, descubrir que El diamante sólido tiene una densidad menor que el metal de carbono líquido.fue bastante sorprendente para los científicos.
Esto abrió el camino a uno de los fenómenos meteorológicos más impresionantes del sistema solar: lluvia de diamantes. Los diamantes no son tan raros como pensamos. Están escondidos en lo profundo de los planetas de nuestro sistema solar y más allá. miles de millones de toneladasy a una presión y temperatura suficientemente altas, literalmente se derriten y caen hacia el núcleo del planeta. Es la fricción y el calor de estas gotas de diamante lo que explica excedente de energíaque Neptuno irradia al espacio. Sin embargo, el artículo de LLNL informa por primera vez condiciones precisas de presión y temperaturaen el que sucede.
No lo veremos en la vida real durante mucho tiempo, pero el descubrimiento tiene un significado práctico que podemos utilizar en la Tierra. Estamos hablando de un proceso llamado fusión nuclear. Un dispositivo experimental está funcionando en LLNL Instalación Nacional de Ignicióncon el que los científicos intentan obtener una reacción con balance energético positivo mediante fusión inercial. En resumen, estamos hablando de reacción termonuclear controlada causado por un fuerte pulso láser.
Los autores del artículo, al probar un diamante similar al «objetivo» utilizado en los experimentos NIF, descubrieron que no tienes que golpearlo tan fuerte como antes. El pulso inicial más lento y suave también derrite completamente la cápsula y, según los cálculos podría triplicar la energía liberada de su combustible. Este es un gran salto, pero aún no es suficiente para que el NIF supere el umbral de «viabilidad de ingeniería». Ni siquiera estamos cerca de ese nivel todavía.
Lo que es fascinante es que Un experimento mató dos pájaros de un tiro.. Ambos aprendimos cómo aumentar la eficiencia de la fusión termonuclear y entendimos lo que hay dentro de los planetas.