El diamante, conocido como el mineral natural más duro y convertido durante siglos en símbolo de permanencia, también tiene un límite: bajo presiones extraordinarias y temperaturas extremas puede fundirse.
Aunque este comportamiento ya era conocido por la ciencia, durante cerca de dos décadas persistieron discrepancias sobre las condiciones exactas en las que ocurre. Ahora, una investigación publicada en Nature Physics aporta nuevas observaciones que permiten comprender con mayor precisión qué sucede con el diamante cuando es llevado a estados extremos de presión y temperatura.
El equipo encabezado por el físico Marius Millot, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), utilizó potentes láseres para comprimir diminutas muestras de diamante mediante ondas de choque en las instalaciones láser OMEGA de la Universidad de Rochester.
Los investigadores alcanzaron presiones de entre 600 gigapascales y 1,8 terapascales, llegando a condiciones equivalentes a varias veces la presión existente en el núcleo de la Tierra.
El diamante se fundió alrededor de los 7,300 kelvin
Uno de los principales resultados del experimento fue una nueva medición de la temperatura de fusión.
Los científicos situaron el proceso en aproximadamente 7,300 kelvin, equivalentes a unos 7,027 grados Celsius, bajo una presión cercana a un terapascal.
La cifra resulta especialmente relevante porque es más de 1,000 grados inferior a estimaciones experimentales anteriores y se aproxima a lo que habían previsto modelos teóricos.
La discrepancia entre experimentos y simulaciones se había mantenido durante alrededor de dos décadas y llegaba a aproximadamente un 20 %, según los investigadores.
Todo ocurre en una milmillonésima de segundo
Recrear esas condiciones fue solo una parte del desafío. Los científicos también necesitaban observar qué estaba ocurriendo dentro del diamante en un período extraordinariamente breve.
Las condiciones extremas generadas durante los experimentos se mantenían durante aproximadamente una milmillonésima de segundo.
En ese intervalo, los investigadores realizaron mediciones de temperatura, densidad, reflectividad óptica y difracción de rayos X, con el objetivo de observar cómo se reorganizaban los átomos de carbono.
El procedimiento permitió analizar simultáneamente el comportamiento estructural y térmico del material.
¿Aparece otra forma de carbono antes de fundirse?
La investigación también buscaba resolver otro interrogante: la posible formación de una estructura cristalina denominada BC8 antes de que el diamante se convierta en líquido.
Los resultados no mostraron una presencia significativa de esa fase durante la compresión mediante un único choque.
Mientras los científicos continuaron detectando material cristalino mediante rayos X, los átomos conservaron esencialmente la estructura del diamante.
La explicación propuesta es que el proceso ocurre tan rápidamente que los átomos no disponen del tiempo necesario para reorganizarse en otra estructura antes de producirse la fusión.
El curioso comportamiento del carbono líquido
Los experimentos sobre diamantes sometidos a altas presiones también han mostrado un comportamiento poco habitual: bajo determinadas condiciones, el carbono líquido puede ser más denso que el diamante sólido.
El fenómeno recuerda al comportamiento del agua y el hielo, donde el sólido tiene menor densidad y puede mantenerse flotando sobre el líquido.
Comprender estas propiedades resulta fundamental para construir modelos más precisos sobre materiales sometidos a las enormes presiones presentes tanto en experimentos de laboratorio como en el interior de algunos planetas.
¿Qué tiene que ver un diamante con la energía de fusión?
Los resultados podrían tener consecuencias para las investigaciones destinadas a producir energía mediante fusión nuclear.
En la Instalación Nacional de Ignición del LLNL se utilizan diminutas cápsulas de diamante para contener combustible que posteriormente es comprimido mediante láseres.
Conocer con mayor exactitud cuándo y cómo se funde el diamante permitiría ajustar la intensidad de los primeros choques utilizados durante el proceso de implosión.
Los modelos del equipo plantean que determinadas modificaciones podrían mejorar significativamente la compresión final del combustible y, bajo las condiciones adecuadas, aumentar el rendimiento energético de los experimentos.
Se trata, sin embargo, de una proyección basada en modelos y dependerá de que puedan controlarse otros factores que actualmente limitan el rendimiento de las implosiones.
New experiments at @Livermore_Lab show how diamond melts under pressure three times greater than the conditions at the Earth’s core. The findings could triple fusion energy gain and reshape models of planetary interiors. https://t.co/IsbLJxb42m pic.twitter.com/tlrwARvZcu
— Lawrence Livermore National Laboratory (@Livermore_Lab) August 13, 2026
¿Realmente “llueven diamantes” en Urano y Neptuno?
El descubrimiento también tiene implicaciones para uno de los fenómenos planetarios más llamativos estudiados por los científicos: la posible “lluvia de diamantes” en Urano y Neptuno.
Desde hace décadas existen modelos que plantean que, debido a las enormes presiones existentes en el interior de estos gigantes helados, el carbono podría separarse de otros compuestos, cristalizarse en forma de diamante y desplazarse hacia regiones más profundas.
Los experimentos alcanzaron presiones incluso superiores a algunas de las estimadas para el interior de estos planetas.
Las nuevas mediciones ofrecen así referencias experimentales más precisas para determinar en qué condiciones el diamante permanece sólido y cuándo puede fundirse dentro de cuerpos planetarios sometidos a presiones extremas.
El estudio demuestra que incluso uno de los materiales más resistentes conocidos tiene un punto límite. Bajo condiciones difíciles de imaginar en la superficie terrestre, el símbolo por excelencia de la dureza también termina convirtiéndose en líquido.
