¿Qué es el hidrógeno metálico?

El hidrógeno metálico es una especie de hidrógeno supercomprimido que se encuentra en los núcleos de gigantes gaseosos y estrellas. Como el hidrógeno encabeza la columna de metal alcalino 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 aplasta tan de cerca que los núcleos atómicos están separados solo 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 hidrógeno para formar neutrones. Como todos los metales, este 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 sobre 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 previos sometieron hidrógeno sólido a presiones de hasta 2.5 millones de atmósferas, con la ausencia de cualquier metalización detectable, por lo que el experimento que involucra la 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 puede ser posible crear una versión líquida, si se usan 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 es mucho mayor que enfriar algo a casi cero absoluto. Sin embargo, existe una pequeña posibilidad de que sea posible el hidrógeno metálico metaestable, es decir, uno que conserve 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 una capa de hidrógeno cerca del núcleo del Sol.