La Mezcla Entre el Hidrógeno y el Helio Dentro de los Planetas Gigantes Gaseosos

El hidrógeno y el helio son los dos elementos más livianos y más comunes del universo. Debido a su naturaleza ubicua, son críticos para la nucleosíntesis cosmológica y son los elementos esenciales de las estrellas y de los planetas gigantes. El hidrógeno por sí mismo, en el universo observable, proporciona pistas valiosas sobre el origen y las estructuras a gran escala de las galaxias.

Sin embargo, los científicos han tenido que trabajar duro para poder determinar cuáles son las condiciones necesarias para que los dos elementos se mezclen.

Usando simulaciones, Miguel Morales (Universidad de Illinois) trabajó con Eric Schwegler, Sebastien Hamel y Kyle Caspersen (los 3 del LLNL) y Carlo Pierleoni de la Universidad de L'Aquila en Italia, para determinar la ecuación de estado del sistema hidrógeno-helio a temperaturas extremadamente altas (entre 4.000 y 10.000 grados Celsius), similares a las que podrían encontrarse en el interior de Saturno y Júpiter.

El equipo utilizó las instalaciones de computación de alto rendimiento del LLNL para hacer simulaciones sobre una amplia gama de densidades, temperaturas y composiciones, para obtener la ecuación de estado de los dos elementos.

Entre otras cosas, los investigadores determinaron qué circunstancias permiten la mezcla de hidrógeno y helio, y a qué temperatura esos gases no se mezclan.

Resultó que la temperatura bajo la cual los dos elementos no se mezclan es tan elevada que el helio se mezcla parcialmente en una considerable parte del interior de los planetas gigantes gaseosos, siendo la región correspondiente de Saturno más grande que la de Júpiter. El hallazgo podría cambiar los actuales modelos de los interiores de ambos planetas.