Sólo para Ingenieros (393): Investigadores desentrañan más misterios del hidrógeno metálico 28//07/2018

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Ricardo Iglesias Ojeda
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Sólo para Ingenieros (393): Investigadores desentrañan más misterios del hidrógeno metálico 28//07/2018 Especialidad: Ingeniería mecánica, física, astrofísica, etc. campo interdisciplinario.

fuera del sistema solar, están compuestos de esta forma exótica de materia.

1 Sólo para Ingenieros (393): Investigadores desentrañan más misterios del hidrógeno metálico 28//07/2018 Especialidad: Ingeniería mecánica, física, astrofísica, etc. campo interdisciplinario. Estimados colegas y amigos, El hidrógeno metálico es uno de los materiales más raros de la Tierra, sin embargo, más del 80 por ciento de los planetas, incluidos Júpiter, Saturno y cientos de planetas fuera del sistema solar, están compuestos de esta forma exótica de materia. De hecho, el hidrógeno metálico líquido no está presente de forma natural en la Tierra y sólo se ha logrando generar en un puñado de lugares en este planeta. Un estimado colega nos envía información de investigaciones recientes que se han realizado sobre este material que en seguida analizaremos y que fue publicada el pasado 24 de julio en el boletín digital de la University of Rochester (UR). Veamos de que se trata Efectivamente, la abundancia del hidrógeno metálico en nuestro sistema solar -a pesar de su rareza en la Tierra- hace que sea un intrigante foco de atención para los investigadores del Laboratory of Laser Energetics (LLE) de la UR quienes estudian la formación y evolución de los planetas. El objetivo específico de estos investigadores que en particular están estudiando las propiedades del hidrógeno metálico líquido es el comprender cómo los planetas, tanto dentro como fuera de nuestro sistema solar, forman escudos magnéticos.

"El hidrógeno metálico es la forma más abundante de materia en nuestro sistema planetario", dice Mohamed Zaghoo, un investigador asociado en el LLE.

Queremos descubrir cómo estos océanos dan lugar al enorme campo magnético de Júpiter".

avanzar en el descifrar aún más los misterios del efecto dinamo, el mecanismo que genera los campos magnéticos en los planetas, incluida la Tierra.

2 "El hidrógeno metálico es la forma más abundante de materia en nuestro sistema planetario", dice Mohamed Zaghoo, un investigador asociado en el LLE. "Es una pena que no lo tengamos de forma natural aquí en la superficie de la tierra, pero en Júpiter hay océanos de hidrógeno metálico. Queremos descubrir cómo estos océanos dan lugar al enorme campo magnético de Júpiter". Zaghoo y Gilbert "Rip" Collins, profesor de ingeniería mecánica y de física y director del programa de física de alta densidad de Rochester, estudiaron la conductividad del hidrógeno metálico para avanzar en el descifrar aún más los misterios del efecto dinamo, el mecanismo que genera los campos magnéticos en los planetas, incluida la Tierra. Los investigadores publicaron sus hallazgos en el Astrophysical Journal. Generación de hidrógeno metálico en el LLE Cada elemento actúa de manera diferente bajo una presión y temperatura intensas. El calentamiento del agua, por ejemplo, genera un gas en forma de vapor de agua; congelarlo crea hielo sólido. El hidrógeno es normalmente un gas, pero a altas temperaturas y presiones, como las condiciones que existen en planetas como Júpiter, el hidrógeno adquiere las propiedades de un metal líquido y se comporta como un conductor eléctrico. Aunque los científicos teorizaron durante décadas sobre la existencia de hidrógeno metálico, era casi imposible crearlo en la Tierra. "Las condiciones para crear hidrógeno metálico son tan extremas que, aunque el hidrógeno metálico es abundante en nuestro sistema solar, sólo se ha creado en algunos lugares de la Tierra", dice Zaghoo. "El LLE es uno de esos lugares".

Cuando esto sucede, el hidrógeno se transforma de su estado gaseoso a un estado líquido brillante, muy parecido al elemento mercurio. Entendiendo el efecto Dinamo.

3 En el LLE, los investigadores usan el poderoso láser OMEGA para disparar pulsos en una cápsula de hidrógeno. El láser incide sobre la muestra, desarrollando una condición de alta temperatura y alta presión que permite que los átomos de hidrógeno fuertemente unidos se rompan. Cuando esto sucede, el hidrógeno se transforma de su estado gaseoso a un estado líquido brillante, muy parecido al elemento mercurio. Entendiendo el efecto Dinamo. Al estudiar la conductividad del hidrógeno metálico, Zaghoo y Collins pueden construir un modelo más preciso del efecto dinamo, un proceso donde la energía cinética de la conducción de fluidos en movimiento se convierte en energía magnética. Los gigantes de gas como Júpiter tienen una dinamo muy poderoso, pero el mecanismo también está presente en las profundidades de la Tierra, en el núcleo externo. Esta dinamo crea nuestro propio campo magnético, haciendo que nuestro planeta sea habitable al protegernos de partículas solares dañinas. Los investigadores pueden mapear el campo magnético de la Tierra, pero, debido a que la Tierra tiene una corteza magnética, los satélites no pueden ver

4 lo suficientemente lejos en nuestro planeta como para observar la dinamo en acción. Júpiter, por otro lado, no tiene una corteza-barrera. Esto hace que sea relativamente más fácil para los satélites, como la sonda espacial Juno de la NASA, actualmente en órbita alrededor de Júpiter, observar las estructuras profundas del planeta, dice Collins. "Es muy emocionante poder caracterizar uno de los estados más interesantes de la materia, el hidrógeno metálico líquido, aquí en el laboratorio, usar este conocimiento para interpretar datos satelitales de una sonda espacial, y luego aplicar esto a planetas extrasolares". Zaghoo y Collins centraron su investigación en la relación entre el hidrógeno metálico y el inicio de la acción de dinamo, incluida la profundidad donde se forma la dinamo de Júpiter. Descubrieron que es probable que la dinamo de gigantes gaseosos como Júpiter se origine más cerca de la superficie, donde el hidrógeno metálico es más conductor, que la dinamo de la Tierra. Esta información, combinada con las revelaciones de Juno, se puede incorporar en modelos de simulación que permitirán una imagen más completa del efecto dinamo. "Parte de los objetivos de la misión de Juno era tratar de comprender el campo magnético de Júpiter", dice Zaghoo. "Una pieza complementaria clave de los datos de Juno es cómo el hidrógeno conductor se encuentra a distintas profundidades dentro del planeta. Necesitamos incorporar esto en nuestros modelos para hacer mejores predicciones sobre la composición y evolución del planeta actual".

Comprender mejor los planetas de nuestro propio sistema solar también proporciona más información sobre el blindaje magnético de los exoplanetas fuera de nuestro sistema solar, y puede ayudar a

5 Comprender mejor los planetas de nuestro propio sistema solar también proporciona más información sobre el blindaje magnético de los exoplanetas fuera de nuestro sistema solar, y puede ayudar a determinar la posibilidad de vida en otros planetas. Las investigaciones han pensado durante mucho tiempo que los planetas con campos magnéticos tienen mayor capacidad de mantener atmósferas gaseosas y, por lo tanto, son más propensos a albergar vida, dice Zaghoo. "La teoría de la dinamo y los campos magnéticos son condiciones clave de habitabilidad. Cada año se descubren cientos de exoplanetas fuera de nuestro sistema solar y creemos que muchos de estos planetas son como Júpiter y Saturno. No podemos ir a estos planetas todavía, pero podemos aplicar nuestro conocimiento sobre los súper gigantes en nuestro propio sistema solar para hacer modelos de cómo podrían ser estos planetas ". Fuente: Agradezco las contribuciones y opiniones enviadas. No. de ingenieros en la lista de distribución: 1,147 No. de envío: 393 Bienvenidos comentarios sobre los envíos. Reciban un cordial saludo, Arnoldo

6 Comentarios: Sólo para Ingenieros(392): Un trampolín microscópico podría ayudar a crear redes de computadoras cuánticas El 21/07/18 a las 06:11, Yoloxochitl Bustamante Diez escribió: Muchas gracias Arnoldo! Cordiales saludos Enviado desde mi iphone El 21/07/18 a las 13:37, Felipe I. Arreguín Cortés escribió: Gracias Saludos Felipe Arreguín El 23/07/18 a las 08:11, Yasuhiro Matsumoto Kuwahara escribió: Gracias Arnoldo, Interesante nota de cúbits y sus posibilidades de transferir o manipular los datos. Es un tema difícil de comprender en lo teórico y mas en lo práctico... Yasuhiro M Ligas relacionadas: Liga al Portal de la Academia Panamericana de Ingeniería - Ciencia y Tecnología 'Sólo para ingenieros': En la columna Ingeniería para todos del rotativo 'La Unión de Morelos' se publicó el lunes 23 de julio de 2018: Los entusiastas de la ciencia ficción tienen una actitud positiva hacia la digitalización del cerebro.

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