¿Qué es el hidrógeno metálico?

El hidrógeno metálico es una especie de hidrógeno supercomprimido que se encuentra en los núcleos de los gigantes gaseosos y las estrellas. Como el hidrógeno encabeza la columna de metales alcalinos de la tabla periódica, se sabe desde hace un tiempo que tiene el potencial de ser un metal, pero solo bajo presiones extremas. El hidrógeno metálico se tritura tan de cerca que los núcleos atómicos están separados sólo por una densa sopa de electrones que fluye entre ellos. Sin embargo, es significativamente menos denso que el neutronio, donde los electrones se fusionan con los protones en el hidrógeno para formar neutrones. Como todos los metales, éste es conductor y requiere una corriente eléctrica para medir la presencia de metalización.

Este material solo se sintetizó en condiciones de laboratorio en 1996, en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Solo existió durante aproximadamente un microsegundo y requirió temperaturas de miles de grados y presión de más de un millón de atmósferas para lograrlo. Esto fue una sorpresa, ya que anteriormente se pensaba que se requería hidrógeno sólido (muy frío) para producir hidrógeno metálico. Experimentos anteriores sometieron hidrógeno sólido a presiones de hasta 2.5 millones de atmósferas, sin ninguna metalización detectable, por lo que el experimento de compresión de hidrógeno caliente se configuró para medir otras propiedades del material, no con la intención de producir hidrógeno metálico. Sin embargo, así fue como se hizo por primera vez.

Aunque el hidrógeno metálico producido en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore era sólido, se ha teorizado que podría ser posible crear una versión líquida, si se utilizan presiones aún mayores, alrededor de 4 millones de atmósferas. Los cálculos también han determinado que este material podría ser un superconductor a temperatura ambiente, aunque esta propiedad sería algo inútil para fines prácticos, ya que el costo de comprimir algo a más de un millón de atmósferas durante un período prolongado de tiempo es mucho mayor que enfriar algo. hasta cerca del cero absoluto. Sin embargo, existe una pequeña posibilidad de que sea posible el hidrógeno metálico metaestable, es decir, uno que retenga su fase incluso cuando se elimina la presión.

Se cree que el hidrógeno metálico existe en los núcleos de los gigantes gaseosos más grandes de nuestro sistema solar: Júpiter y Saturno, así como en una capa de hidrógeno cerca del núcleo del Sol.