الكواكب دون نبتونية، وهي كواكب بحجم يتراوح بين الأرض ونبتون، هي الأكثر شيوعًا في المجرة. لكن لا يمكن الوقوف عليها: فهي لا تملك سطحًا صلبًا، بل غلافًا جويًا هيدروجينيًا كثيفًا فقط. وتحته، يُرجَّح وجود محيط من السيليكات المنصهرة، وهي نفس الصخور التي يتكوّن منها وشاح الأرض. في السابق، كان يُعتقد أن الغلاف الجوي والمحيط لا يختلطان، مثل الزيت والماء. لكن عند ضغوط تصل إلى ملايين الأضعاف من الضغط الجوي ودرجات حرارة تصل إلى آلاف الدرجات، يختفي الحد الفاصل. يذوب الهيدروجين في السيليكات، وينتج سائل فائق الحركة متجانس، ليس سائلًا ولا غازًا، بل شيء بينهما: يتدفق مثل السائل، لكنه يملأ الحجم مثل الغاز.

لفهم خصائص هذا الخليط، قام العلماء بمحاكاة حاسوبية لخلية تحتوي على 243 ذرة من المغنيسيوم والسيليكون والأكسجين والهيدروجين. أذابوا السيليكات، وأضافوا الهيدروجين، ثم "ضغطوا" الخليط إلى ضغوط تبلغ ستة ملايين ضعف الضغط الجوي. تبيّن أن الهيدروجين المذاب يجعل الخليط أقل كثافة من السيليكات النقية. وهذا ليس مجرد تخفيف: فذرات الهيدروجين تندمج في بنية السيليكات، ويتصرف الخليط بشكل لا يمكن توقعه بمجرد خلط المادتين. عند الضغط العالي، يتوقف الهيدروجين عن الوجود في شكل جزيئات H2 ويندمج في الشبكة السيليكاتية.

هذا الاكتشاف مهم لفهم بنية الكواكب دون نبتونية. إذا كان الهيدروجين يتوزع بين الغلاف الجوي والأعماق بشكل مختلف، فقد يختلف نصف قطر الكوكب بنسبة 5,7%. بالنسبة لكوكب نصف قطره 20 000 كيلومتر، فهذا يعني أكثر من 1000 كيلومتر. الآن، لدى العلماء معادلة حالة يمكن إدخالها في نماذج البنية الداخلية للكواكب، لتحديد تركيبها بدقة أكبر من خلال الكتلة ونصف القطر المرصودين. اتضح أن الهيدروجين ليس شائبة سلبية، بل مكوّن فعّال يغيّر الوصفة بأكملها.