La zona habitable y los volcanes que emiten hidrógeno

Vivimos tiempos de ciencia ficción. Hasta hace pocos años nadie hubiera imaginado que conoceríamos no uno, sino varios planetas de tamaño terrestre situados en la zona habitable de su estrella. Sin ir más lejos, valga la redundancia, ahí tenemos a Proxima b. Pero ahora que sabemos que están ahí cobra más importancia determinar qué entendemos por zona habitable. Como bien saben los lectores de Eureka, esta región es el rango de distancia a una estrella que permite la existencia de agua líquida en la superficie de un planeta de forma estable siempre que se den las condiciones adecuadas. Pero, ¿cuáles son esas condiciones?

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 La zona habitable y los volcanes que emiten hidrógeno

El hidrógeno en el Universo (V): Cartografiando las galaxias en hidrógeno atómico

En la investigación en Astrofísica cada vez es más evidente que la información que proviene en “otras frecuencias” diferentes a las que detectamos con los telescopios ópticos convencionales es indispensable a la hora de entender el Cosmos. En las últimas décadas, y gracias a los telescopios espaciales, hemos empezado a explorar el Universo en rayos gamma, rayos X, ultravioleta e infrarrojo medio y lejano, descubriendo cosas fascinantes, desde violentas explosiones de estrellas muy masivas a distancias cosmológicas a la peculiar distribución del polvo interestelar dentro de nuestra Galaxia. Aún así, siguen siendo las observaciones en ondas de radio, que también se pueden observar desde la superficie de la Tierra, las que están cambiando muchas de nuestras concepciones previas de cómo funciona el Universo.

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 El hidrógeno en el Universo (V): Cartografiando las galaxias en hidrógeno atómico

El hidrógeno en el Universo (IV): Galaxias en interacción

Como describimos en el artículo anterior, las observaciones radioastronómicas en la línea de 21 cm (equivalente a 1420 MHz) del hidrógeno neutro, que en la jerga científica se denota simplemente como “emisión en H I”, nos proporcionaron una nueva visión de las galaxias. Gracias a esta técnica los astrofísicos pueden detectar el gas difuso y frío del Cosmos y usar esas observaciones para entender mejor desde la estructura de la Vía Láctea a las propiedades de otras galaxias. En particular, usando técnicas de radio-interferometría (combinar la luz que llega de varios radiotelescopios para conseguir una imagen en radio con gran resolución angular) se pudo no sólo “pesar” mejor las galaxias, confirmando que todas contienen un gigantesco halo más o menos homogéneo de materia oscura, sino también entender la dinámica del gas y su relación con la formación estelar.

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 El hidrógeno en el Universo (IV): Galaxias en interacción

El hidrógeno en el Universo (III): El gas difuso de las galaxias

En los artículos anteriores hemos introducido una transición atómica muy particular del hidrógeno neutro que emite radiación electromagnética a una frecuencia de 1420 MHz (la línea de 21 cm del hidrógeno atómico, o simplemente “H I”). Gracias a esta emisión, que se detecta usando radiotelescopios, podemos “ver” el gas difuso y frío del Cosmos. Estas observaciones no sólo han revolucionado nuestros conocimientos de la Vía Láctea sino que ha cambiado de forma radical nuestro conocimiento de las galaxias, no sólo a la hora de entender mejor su estructura y características observacionales, sino también la propia evolución de las galaxias y del Universo.

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 El hidrógeno en el Universo (III): El gas difuso de las galaxias

El hidrógeno en el Universo (II): El mapa espiral de la Vía Láctea

La detección de la emisión de 21 cm del hidrógeno atómico supuso una verdadera revolución en Astrofísica. A su vez, potenció el desarrollo de la Radioastronomía, la rama de la Astronomía que estudia los cuerpos celestes en longitudes de onda de radio (entre 30 metros o 10 MHz en frecuencia y 1 mm o 300 GHz en frecuencia). Las observaciones radioastronómicas son muy distintas a las observaciones que se hacen con los telescopios convencionales (en el rango óptico), usándose antenas para captar la señal. Existen muchos tipos de antenas de radio, se utiliza una u otra dependiendo del tipo de luz que se quiera estudiar. Para las longitudes de onda más largas (orden de metros) las antenas que se usan como radiotelescopios son las típicas antenas de televisión. Pero para observar las longitudes de onda más cortas en radio, como la emisión a 1.4 GHz (20 cm), lo mejor es utilizar superficies parabólicas.

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 El hidrógeno en el Universo (II): El mapa espiral de la Vía Láctea

Hidrógeno a partir de cualquier biomasa

A estas alturas de la película todos hemos oído hablar en alguna ocasión de que muy posiblemente el coche del futuro será uno que consumirá hidrógeno. Y esto tendría muchas ventajas frente al eléctrico: no son necesarias pesadas baterías, la potencia sería mucho mayor, al igual que la autonomía y la contaminación sería nula. Pero no todo es tan bonito: el principal inconveniente para el desarrollo de esta tecnología es obtener el propio hidrógeno. Aunque es posible que esto cambie pronto.

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 Hidrógeno a partir de cualquier biomasa

El grafeno distingue entre isótopos del hidrógeno

Los aficionados al cine de acción posiblemente conozcan una película de 1965 dirigida por Anthony Mann, protagonizada por Kirk Douglas y Richard Harris, titulada “Los héroes de Telemark”. En ella se recrea un hecho histórico: Durante la Segunda Guerra Mundial, en la Noruega ocupada, los aliados consiguen encontrar un documento que sirve como prueba irrefutable de que los alemanes están avanzando en la búsqueda de la fisión atómica. Los guerrilleros de la resistencia noruega sabotearon la planta situada en Telemark, Noruega, en la que los nazis habían conseguido obtener el agua pesada imprescindible para el desarrollo de la bomba atómica. El agua pesada era tan difícil de obtener, se necesitaba tanto tiempo en obtener las cantidades necesarias, que la destrucción de la planta de Telemark frustraría cualquier intento de Hitler de conseguir el arma definitiva antes de que la guerra acabase.

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 El grafeno distingue entre isótopos del hidrógeno

Nueva fase del hidrógeno a más de 325 gigapascales de presión

En 1935 se predijo que a alta presión los enlaces moleculares H–H en la molécula de hidrógeno (H₂) se podrían romper dando lugar a hidrógeno metálico sólido. Hace 30 años que se busca sin éxito esta nueva fase del hidrógeno. Como paso previo se publican en Nature indicios de una nueva fase del hidrógeno (fase V) bajo una presión de 325 gigapascales a 300 kelvin. La fase V se ha observado hasta 388 gigapascales a 300 kelvin y hasta 465 kelvin a 350 gigapascales. Esta nueva fase podría ser precursora del hidrógeno metálico sólido predicho hace 80 años.

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 Nueva fase del hidrógeno a más de 325 gigapascales de presión