Estudiando el hidrógeno oscuro de los planetas gigantes
24/6/2016 de Carnegie Science / Physical Review Letters
Ilustración de la capa de hidrógeno oscuro que la simulación en el laboratorio indica que se encuentra bajo la superficie de planetas gigantes de gas como Júpiter. Crédito: Stewart McWilliams.
El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo. También es el más sencillo, con un solo electrón en cada átomo. Pero la sencillez es engañosa, porque todavía tenemos mucho que aprender sobre el hidrógeno. Uno de los mayores misterios es su transformación bajo las temperaturas y presiones extremas que reinan en los interiores de los planetas gigantes, donde es comprimido hasta que se convierte en un metal líquido, capaz de conducir la electricidad. Un nuevo trabajo de investigación mide las condiciones bajo las cuales el hidrógeno sufre esta transición en el laboratorio, descubriendo un estado intermedio entre gas y metal, que llaman “hidrógeno oscuro”.
En la superficie de los planetas gigantes como Júpiter, el hidrógeno es gas. Pero entre esta superficie gaseosa y el hidrógeno metálico líquido del núcleo del planeta hay una capa de hidrógeno oscuro, según los resultados de esta simulación en laboratorio. Utilizando una celda de yunque de diamante calentada con un láser para crear las condiciones que probablemente se encuentran en los interiores planetarios de los gigantes de gas, los investigadores estudiaron la física del hidrógeno bajo un intervalo de presiones de 10000 a 1.5 millones de veces la presión atmosférica normal, y hasta 5500ºC de temperatura.
Descubrieron esta fase intermedia inesperada, que no refleja ni transmite la luz visible, pero sí transmite radiación infrarroja, o calor. “Esta observación explicaría cómo el calor puede escapar fácilmente de los planetas gigantes de gas como Saturno”, explica Alexander Goncharov.
También encontraron que este hidrógeno oscuro intermedio es en cierto modo metálico, es decir, que puede conducir una corriente eléctrica, aunque con dificultad. Esto significa que podría jugar un papel en el proceso por el cual el agitado hidrógeno metálico de los núcleos planetarios de los gigantes gaseosos produce un campo magnético alrededor de estos cuerpos, de igual modo que el movimiento del hierro líquido en el núcleo de la Tierra creó y mantiene nuestro propio campo magnético.
