Una de las mayores incógnitas es su transformación bajo las presiones y temperaturas extremas que se encuentran en el interior de los planetas gigantes, donde se comprime hasta que se convierte en un metal líquido capaz de conducir electricidad.
Un nuevo trabajo publicado en Physical Review Letters por Alexander Goncharov, de Carnegie Science, y Stewart McWilliams, de la Universidad de Edimburgo, midió las condiciones bajo las cuales el hidrógeno sufre esta transición en el laboratorio y encuentra un estado intermedio de gas y metal, que llaman "hidrógeno oscuro".
En la superficie de los planetas gigantes como Júpiter, el hidrógeno es un gas. Pero entre esta superficie gaseosa y el hidrógeno en forma de metal líquido, en el núcleo del planeta se encuentra una capa de hidrógeno oscuro, según resultados obtenidos producidos en laboratorio por el equipo.
Usando una célula de yunque de diamante calentada por láser para crear las condiciones que probablemente se encuentran en el interior de los planetas gigantes de gas, el equipo investigó la física del hidrógeno en un intervalo de presiones de 10.000 a 1,5 millones de veces la presión atmosférica normal y hasta 5.500 grados centígrados.
Descubrieron esta fase intermedia inesperada, que no refleja ni transmite la luz visible, pero sí transmite la radiación infrarroja o calor. "Esta observación explicaría cómo el calor puede escapar fácilmente de planetas gigantes gaseosos como Saturno", explicó Goncharov.
Encontraron además que este hidrógeno oscuro intermedio es metálico, es decir que puede conducir una corriente eléctrica, aunque mal. Esto significa que podría desempeñar un papel en el proceso por el que los núcleos planetarios gigantes producen un campo magnético alrededor de estos cuerpos, de la misma manera que el movimiento del hierro líquido en el núcleo de la Tierra creó y sostiene nuestro propio campo magnético.
"Esta capa de hidrógeno oscuro fue inesperada e inconsistente con lo que los modelos previos de investigación nos habían llevado a creer sobre el cambio de gas a metal del hidrógeno en el interior de los objetos celestes", añadió Goncharov.