Planetas de diamante

El año pasado vi esta noticia y me la hemos vuelto a encontrar ahora por casualidad.

DESCUBREN UN PLANETA DE DIAMANTE

El titular evoca una imagen así.

Y no, las cosas no funcionan de esta manera.

A parte de decir sinsentidos como “velocidad hiperbólica” y, aunque más o menos aclaran la falacia que es es el titular, creo que el artículo no termina de dejar claro el asunto, así que le tomaré el relevo al periódico ABC en un gesto de humildad sin precedentes.

El supuesto megadiamante es 55 Cancri e, uno de los cinco planetas que orbitan la estrella 55 Cancri A. De hecho, gira alrededor de su estrella tan cerca que su año dura 18 horas y la temperatura en su superficie ronda los 2000 ºC. Es un planeta rocoso gigante catalogado como una súpertierra, con una  masa 14.2 veces mayor que la de nuestro planeta.

En primer lugar, ¿Qué diferencia a 55 Cancri e de la Tierra?

Los planetas se forman cuando el polvo que orbita alrededor de una estrella recién formada empieza a acumularse en pedazos cada vez mayores hasta que alcanzan el tamaño planetario. Según la composición de esta nube de polvo inicial, los planetas que se formen a partir de ella tenderán a contener unos u otros elementos químicos.

Por otra parte, igual que una piedra se hunde por tener una mayor densidad, durante las primeras etapas de formación de un planeta (cuando aún es un amasijo de material caliente y pastoso) los elementos más pesados tienden a hundirse hacia el centro.

La nube de polvo a partir de la cual se formó la Tierra estaba constituida en su mayoría por sílice, lo que se ha traducido a lo largo del tiempo en que este elemento representa un 15% del total de la masa terrestre. Pero, como el sílice es un elemento ligero, es mucho más abundante en la corteza terrestre y las capas superiores del planeta que en el núcleo. Tanto es así, que el silicio representa el 28% del material que compone la corteza terrestre y el 21% del manto.

En el caso del “planeta de diamante”, el elemento más abundante de la nube de polvo que formó 55 Cancri e, era el carbono, aún más ligero que el silicio. Por tanto, se cree que la corteza y el manto más externos de este planeta están a rebosar de este elemento.

Veamos qué implicaciones tiene esto.

En general, la forma sólida más común que adopta el carbono es el grafito. A nivel macroscópico, es un sólido blando que se puede deshacer con los dedos. Se utiliza para hacer las minas de los lápices e incluso se puede utilizar como lubricante sólido. Está compuesto por láminas de átomos de carbono ordenados en una matriz hexagonal que tienden a deslizarse entre ellas.

Por separado cada lámina de estas es un compuesto llamado grafeno, el material más resistente que existe. ¿Por qué tantas láminas de la cosa más resistente que existe forman un material tan endeble? Aquí hablábamos de ello.Pero, si las condiciones son las adecuadas, el carbono puede presentarse en forma de diamante.

Su estructura interna es la siguiente.

Cinco átomos de carbono se agrupan en esa especia de estructura piramidal y, a su vez, en cada extremo se unen otros cuatro con la misma forma. A parte de estar unidos por unos enlaces muy fuertes, los átomos quedan dispuestos en un patrón que resiste muy bien los esfuerzos físicos, lo que convierte el diamante es la sustancia más dura que se conoce.Pero, claro, la naturaleza sigue rigurosamente el principio de “lo bueno, si breve, dos veces bueno”. Aunque cambiando “breve” por “escaso”.

En la Tierra, los diamantes tardan millones de años en cristalizar y, además, la temperatura y presiones necesarias para su formación se dan a unos 150 kilómetros de profundidad, donde la roca del manto está a unos 1000ºC. Una vez formados, tienen que recorrer esos 150 kilómetros hasta la superficie, generalmente a base de erupciones volcánicas, para que podamos recogerlos.

Además, en el manto el carbono es muy escaso, tan escaso que lo máximo que hemos podido encontrar es esta tabla donde aparecen los diferentes elementos por abundancia, y el último de ellos es el potasio con un 0.03%. El carbono ni siquiera aparece en la tabla, así que su abundancia en el manto tiene que ser mucho menor al 0.03%.

Con todo esto, no extraña que haya pocos diamantes en la Tierra.

Por otro lado, en un planeta de carbono como el de la noticia, la historia sería completamente distinta. La alta concentración de carbono en sus capas externas permitiría que toda la zona que reúne las condiciones necesarias para formar diamantes esté repleta del material idóneo.

En el siguiente gráfico comparamos el contenido de carbono del manto de 55 Cancri e, suponiendo que el carbono allí abunde tanto como aquí el silicio (28%).

A lo mejor me he emocionado y se me ha ido la mano con las franjas negras, pero la idea ha quedado clara.

Con todo lo explicado, está claro que 55 Cancri e no es un diamante de tamaño planetario porque no todo el volumen del planeta reúne las condiciones necesarias para que se formen diamantes, pero sí que puede que tenga una capa interna, entre el manto y la corteza, donde los diamantes sean extremadamente abundantes.

Las composiciones están tomadas de aquíaquíaquí y aquí.

Pero, recuerda: antes de embarcarte en una aventura espacial en busca de riquezas, ten en cuenta la ley de la oferta y la demanda e imagina cuánto bajaría el precio en el mercado de los diamantes.

6 pensamientos en “Planetas de diamante”

  1. Puede que bajase el precio hasta el nivel del hierro, pero seguría siendo negocio, pensar en herramientas de corte (brocas, sierras, bisturíes, cuchillos, herramientas de torno y fresa, etc), cojinetes de baja fricción, rodamientos de altísima velocidad, elementos ópticos (gafas de alta graduación ligeras, lentes de cámaras, concentradores láser, telescopios, optoelectrónica, etc).
    No, no dejaría de ser negocio aunque bajase de precio si hay bastante, lo que sí pasaría, es como el oro, hay un precio para el oro industrial y otro para el de joyería, hoy en día, mas del 60% del oro se usa en la industria, y esta no admite el precio de joyería.

    1. Madre mía, era una broma.

      De todas maneras, tendrías que recorrer 40 años luz cargado con millones de toneladas de diamante despegando desde un planeta cuya superficie está a 2.000ºC y es 14.2 veces más masivo que la Tierra (con el consiguiente campo gravitatorio que eso implica). Así que no, no sería negocio.

  2. Por cierto, leí hace algún tiempo que el núcleo de algunos gigantes gaseosos podría estar compuesto de carbono (en su mayor parte) y debido a las altas presiones y temperaturas, la formación de diamantes si sería posible. Y si perdiesen la envoltura gaseosa (por ejemplo por proximidad a la estrella principal), en ese caso sí que nos podríamos encontrar con un planeta de diamante (más o menos, claro) de hecho, la novela de A. C. Clarke “2100 odisea 3” comparte ese supuesto tras la explosión inicial de Júpiter en “2010 odisea 2”
    P. D.
    Que malo es dar fechas exactas en la ciencia ficción 😉

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