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
![Goncharov, McWilliams, and the rest of the team’s work on noble gases could help solve the mystery of why Saturn emits more heat from its interior than would be expected. In Jupiter and Saturn, helium would be insulating near the surface and turn metal-like at depths close to both planet’s cores, where it is also predicted to be dissolved in hydrogen. But neon behaved differently in the laboratory conditions mimicking the two gas giants. On Saturn, it would remain an insulator, and as such, an ocean-like envelope of undissolved neon could collect deep within the planet and prevent the erosion of Saturn’s core compared to its neighbor, Jupiter. Image credit: University of Edinburgh for the graphics and NASA for the photos. A larger version is available here.](https://carnegiescience.edu/sites/carnegiescience.edu/files/PRGoncharovNobleGasesPrettyImageLarge.jpg)
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.