Supercomputadora sugiere que los 'superdiamantes' podrían existir en el espacio

Los diamantes son el material más duro que se encuentra naturalmente en la Tierra, pero una supercomputadora acaba de modelar algo que es aún más difícil. Llamado ‘súper diamante’, el El material teórico podría existir más allá de nuestro planeta y tal vez, algún día, ser creado aquí en la Tierra.

Al igual que los diamantes normales, los superdiamantes están hechos de átomos de carbono. Esta fase específica del carbono, compuesta por ocho átomos, debería ser estable en condiciones ambientales. En otras palabras, podría existir en un laboratorio de la Tierra.

La fase específica, llamada BC8, es una fase de alta presión que normalmente se encuentra en el silicio y el germanio. Y, como sugiere el nuevo modelo, el carbono también puede existir en esta fase particular.

FronteraLa supercomputadora más rápida y la primera a exaescala modeló la evolución de miles de millones de átomos de carbono sometidos a presiones inmensas. La supercomputadora predijo que el carbono BC8 es un 30% más resistente a la compresión que los diamantes simples. La investigación del equipo que describe este material superduro fue recientemente publicado en La revista de letras de química física.

“A pesar de numerosos esfuerzos para sintetizar esta elusiva fase cristalina de carbono, incluidas campañas anteriores del Fondo Nacional de Ignición (NIF), aún no se ha observado. ”, dijo el coautor del estudio Marius Millot, investigador del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), en un laboratorio. liberar. “Pero creemos que puede existir en exoplanetas ricos en carbono.»

No es la primera evidencia potencial de materiales ultraduros que existen en las profundidades del espacio. En 2022, un equipo de investigadores encontró evidencia ese lonsdaleita—una rara forma de diamante—puede existir en fragmentos de meteoritos que caen a la Tierra.

Observatorios espaciales como el telescopio espacial webb están revelando exoplanetas ricos en carbono como nunca antes. Más allá de Webb, La NASA tiene planes para el Observatorio de los Mundos Habitables, un telescopio espacial de próxima generación que podría estar operativo a principios de la década de 2040.

Pero los científicos, con razón, no están esperando a poder observar mejor mundos tan distantes, especialmente porque los superdiamantes sólo se formarían en zonas extremadamente altas. -ambientes de presión; es decir, en los núcleos de estos exoplanetas.

“Las condiciones extremas que prevalecen dentro de estos exoplanetas ricos en carbono pueden dar lugar a formas estructurales de carbono como el diamante y el BC8”, dijo Ivan Oleynik, físico de la Universidad del Sur de Florida y autor principal del artículo, en el mismo comunicado. “Por lo tanto, un Una comprensión profunda de las propiedades de la fase de carbono BC8 se vuelve crítica para el desarrollo de modelos interiores precisos de estos exoplanetas”.

Podría ser posible crecer tales superdiamantes en el ambiente de laboratorio. Eventualmente. Sin embargo, para lograr esto, el equipo debe explorar ¿Qué es posible a través de la Instalación Nacional de Ignición (NIF) de LLNL, la misma instalación que ganancia neta de energía en una reacción de fusión en 2022, y otra vez el año pasado.

Esa investigación se realizará a través del NIF Descubrimiento de la ciencia programa. Así que, cuando se trata de superdiamantes cultivados en laboratorio, mi consejo es no contener la respiración. Pero las cosas podrían estar calentándose. arriba en la ciencia de los materiales.

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