El hidrógeno no sólo es el elemento más abundante en el universo sino que también  es el más simple con sólo un único electrón en cada átomo.  Pero esa simplicidad es engañosa, porque todavía hay mucho que tenemos que aprender sobre el hidrógeno.  Una de las mayores incógnitas, es su transformación en función de las presiones y temperaturas extremas que se encuentren en el interior de los planetas gigantes, donde se comprime hasta que se convierte en metal líquido, capaces de conducir electricidad.  En un nuevo trabajo publicado en Physical Review Letters por la Carnegie Alexander Goncharov y la Universidad de Edimburgo, Stewart McWilliams mide las condiciones bajo las cuales el hidrógeno experimenta esta transición en el laboratorio, pasando a un estado intermedio entre el gas y el metal, lo que ellos llaman “el hidrógeno oscuro.”

En la superficie de los planetas gigantes como Júpiter, el hidrógeno se encuentra en forma de gas. Pero entre esta superficie gaseosa de hidrógeno y el metal líquido en el núcleo del planeta, se encuentra una capa de hidrógeno oscura según los resultados obtenidos por las réplicas en el laboratorio del equipo.

Usando una celda de yunque de diamante calentada por láser, se recrean las condiciones que probablemente se encuentran en el gas del interior de los planetas gigantes, el equipo investigó la física del hidrógeno en un intervalo de presiones de entre 10.000 a 1,5 millones de veces la presión atmosférica terrestre normal y hasta los 10.000 grados Fahrenheit. Anteriormente, los investigadores de la Universidad de Edimburgo, ya habían producido hidrógeno metálico en el laboratorio, a presiones iguales a 3,25 millones de veces mayor que la de la atmósfera de la Tierra.

Descubrieron esta fase intermedia inesperada, que no refleja ni transmite la luz visible, pero que transmite la radiación infrarroja, o calor.

“Esta observación podría explicar cómo el calor puede escapar fácilmente de los planetas gigantes gaseosos como Saturno,” explicó Goncharov.  “Esta capa de hidrógeno oscura fue inesperada e inconsistente con lo que la investigación de modelado nos ha llevado a creer”, añadió.

También encontraron que este hidrógeno oscuro intermedio es algo metálico, lo que significa que puede conducir una corriente eléctrica, aunque mal.  Esto significa que podría desempeñar un rol en el proceso por el cual produciendo grandes masas de hidrógeno metálico, los núcleos planetarios de los planetas gigantes producen un campo magnético alrededor de estos cuerpos, de la misma manera que el movimiento del hierro líquido en el núcleo de la Tierra creó y sostiene nuestro propio campo magnético.

Fuente de información: Physical Review Letters  – Carnegie Institution for Science