Una simulación en el laboratorio abre la ventana al interior de estrellas y planetas
16/6/2015 de Carnegie Institution / Proceedings of the National Academy of Sciences
El presente estudio sobre los gases nobles podría ayudar a resolver el misterio de por qué Saturno emite más calor desde su interior de lo esperado. En Júpiter y Saturno el helio sería aislante cerca de la superficie y se volvería metálico a profundidades cercanas a los núcleos de ambos planetas, donde también se disolvería en el hidrógeno. Crédito: University of Edimburgh (gráficos), NASA (fotos).
La materia de la que están formados los planetas lejanos y las todavía más distantes estrellas existe bajo condiciones extremas de presiones y temperaturas. Esta materia incluye a los miembros de una familia de siete elementos llamados gases nobles, algunos de los cuales (como el helio y el neón) son nombres familiares. Un nuevo trabajo dirigido por un equipo de científicos liderado por Alexander Goncharov de Carnegie ha hecho uso de técnicas de laboratorio para imitar las condiciones estelares y planetarias y observar cómo los gases nobles se comportan bajo estas condiciones para así comprender mejor la química atmosférica e interna de estos objetos celestes.
El equipo empleó una celda de yunque de diamante (DAC por sus siglas en inglés) para someter los gases nobles helio, neon, argón y xenón a más de 100 000 veces la presión de la atmósfera de la Tierra y utilizaron un láser para calentarlos a temperaturas de unos 28 000 Kelvin.
Los gases son llamados “nobles” debido a una especie de aislamiento químico: normalmente no se combinan o reaccionan con otros elementos. De interés particular son los cambios en la capacidad de los gases de conducir la electricidad mientras cambian la presión y la temperatura, ya que esto puede proporcionar información importante acerca del modo en el que los gases nobles actúan de hecho con otros materiales bajo las condiciones extremas de los interiores planetarios y las atmósferas estelares.
Los gases nobles no son conductores habituales de la electricidad a presiones normales, pero esta conductividad puede ser inducida bajo altas presiones. El equipo de investigadores descubrió que el helio, el neón, argón y el xenon pasan de ser aislantes eléctricos transparentes visualmente a conductores visualmente opacos bajo las condiciones extremas que imitan los interiores de diferentes estrellas y planetas.
Esto podría explicar el misterio de por qué Saturno emite más calor desde su interior del que sería de esperar dado su fase de formación. Está relacionado con la capacidad o incapacidad de los gases nobles a disolverse en el hidrógeno líquido presente en abundancia en el interior de los planetas gigantes de gas como Saturno y Júpiter.
