metano

En el interior de los subneptunos, los planetas más abundantes de la galaxia pero en los que no se puede pisar, el magma de silicato y el hidrógeno se mezclan en un único cóctel supercrítico. Antes se pensaba que bajo la densa atmósfera de hidrógeno había un límite nítido con el silicato fundido, como aceite sobre agua.

En el interior de los subneptunos, los planetas más abundantes de la galaxia pero en los que no se puede pisar, el magma de silicato y el hidrógeno se mezclan en un único cóctel supercrítico. Antes se pensaba que bajo la densa atmósfera de hidrógeno había un límite nítido con el silicato fundido, como aceite sobre agua.

En el interior de un subneptuno, donde la presión alcanza cien mil bares y la temperatura llega a cuatro mil grados, la roca se comporta como una sopa hirviendo. Los pesados vapores de silicio y magnesio ascienden, se enfrían y caen de nuevo en forma de lluvia de partículas sólidas.

En una capa fina de cristal líquido, las moléculas suelen estar como cerillas en una caja: alineadas en una dirección, pero desordenadas: unas miran hacia arriba, otras hacia abajo. Para conseguir que todas las cerillas miren en la misma dirección, se necesita una disposición especial de las moléculas. Los científicos han encontrado un truco químico que lo logra casi automáticamente.

En el armario de la química se acumulaban registros de sustancias que nadie consideraba especiales. Resulta que entre ellas se esconden materiales bidimensionales: delgados como una hoja de papel, pero resistentes y con propiedades inesperadas.

Un cable normal se calienta cuando circula corriente: parte de la energía se pierde. El superconductor no tiene ese defecto: la electricidad fluye sin pérdidas, como el agua por una tubería perfectamente lisa. El problema es que la mayoría de los superconductores requieren temperaturas muy bajas o presiones colosales, como las del interior de los planetas.

En una densa nube molecular, en el borde de un gas brillante, trabaja una cinta transportadora invisible. Toma fragmentos simples —átomos individuales y pares ligeros— y, paso a paso, los une para formar largas cadenas y anillos de carbono. La primera pieza de esta cinta transportadora ha escapado durante mucho tiempo a la vista. Ahora se ha encontrado.

El agua puede ser de muchas clases. No solo dulce o salada, sino también «pesada», si en su molécula, en lugar del hidrógeno común, se encuentra el deuterio, su hermano más masivo. A esa agua se la llama HDO, y es un auténtico pasaporte cósmico: según la cantidad de deuterio en el agua, se puede saber dónde y cuándo nació esa agua.

El enigma del valle de los radios —una abrupta caída en el número de exoplanetas con un radio de ~1,8 radios terrestres— no deja en paz a los astrónomos.

Buscar vida más allá de la Tierra es como sintonizar una vieja radio: escuchamos el susurro químico de las atmósferas de exoplanetas lejanos, tratando de captar señales de actividad biológica.

Desde que la Voyager 2 pasó rápidamente por Urano en 1986, las lunas heladas del planeta guardaban un misterio: ¿de dónde proviene el dióxido de carbono en su superficie? Los espectrómetros de aquella época solo insinuaban la presencia de CO₂, pero no podían decir nada sobre su origen.

Cuando una estrella muere, se convierte en una enana blanca: una densa esfera de carbono y oxígeno del tamaño de la Tierra. Predichas por Subrahmanyan Chandrasekhar, estos objetos se consideraron durante mucho tiempo cementerios sin vida.

Un subneptuno es un planeta cuyo tamaño se sitúa entre la Tierra y Neptuno. Estos mundos son muy abundantes en nuestra galaxia, pero su estructura sigue siendo objeto de debate. Una nueva investigación muestra que, en su juventud, estos planetas se comportan como una esponja empapada en agua.

Un mundo donde el año dura apenas un día y medio terrestre y la estrella en el cielo es cientos de veces más grande que nuestro Sol. Ese es KELT-9 b, un gigante gaseoso calentado a temperaturas en las que el hierro se evapora.

Un planeta rocoso al rojo vivo se parece a una olla de sopa hirviendo, solo que su tapa es la atmósfera. Los gases escapan del magma, envuelven el mundo en una manta densa y a la vez influyen en la rapidez con que se enfría el cuerpo celeste.

Antes se consideraba a Urano y Neptuno como gigantes de hielo debido a las supuestas capas de agua, metano y amoniaco congelados. Nuevos cálculos pintan un panorama diferente: en sus profundidades se esconde un océano de magma caliente que, bajo una presión enorme, ha absorbido una cantidad colosal de hidrógeno.

En las frías nubes moleculares, donde la temperatura desciende a 10 K, la química no se detiene. Se transforma en una danza lenta e infalible. Iones invisibles, como abejas nocturnas, transportan «granos de polen» de carbono de molécula en molécula. Cosen anillos aromáticos en caprichosas estructuras policíclicas.

Un secador de pelo potente que no sopla aire caliente, sino plasma incandescente: así son los túneles aerodinámicos de plasma. Se utilizan para probar en la Tierra cómo una nave espacial entrará en la atmósfera.

El satélite MethaneSAT busca fugas de metano, un gas invisible pero que calienta mucho el planeta. Su «olfato» es un espectrómetro, un instrumento que detecta el más mínimo cambio en el color de la luz al atravesar la atmósfera. Esa es la huella que deja el metano. Pero no basta con captar el olor: hay que distinguirlo entre miles.

Con ayuda del telescopio espacial JWST, los astrónomos realizaron un análisis químico del centauro Quirón, un cuerpo helado de los confines del sistema solar. Resultó que su actividad gaseosa se asemeja a un pastel de capas. Desde la superficie se evapora dióxido de carbono, formando una costra superficial.

Si no se remueve un cóctel con capas, el jarabe pesado se va al fondo. Un planeta joven es como un océano burbujeante de roca incandescente. Al enfriarse, los minerales cristalizan: algunos, como el hierro, se vuelven pesados y se hunden, otros flotan. Parecería que cerca del núcleo debería acumularse una capa densa.

El vapor sobre una olla hirviendo tiñe ligeramente la luz de una linterna: retiene algunos colores y deja pasar otros. Así, más o menos, se estudia el aire de los planetas lejanos. Cuando un planeta pasa frente a su estrella, una diminuta parte de la luz estelar atraviesa su atmósfera, y las moléculas dejan en el espectro bandas oscuras, sus "huellas dactilares".

Una pelota rueda hacia una colina, pero no tiene suficiente impulso y vuelve a caer. Así lo dicta la mecánica clásica. Pero en el mundo cuántico, una partícula diminuta a veces atraviesa la colina como si no existiera. Ese truco —el efecto túnel— es algo habitual para el ligero átomo de hidrógeno.

El olor a pan recién hecho delata sin error la cercanía de una panadería. Pero para saber si en ese momento se está horneando, más que captar el aroma en sí, importa percibir su intensificación: un flujo continuo de aire caliente saliendo del horno.

Titán es un mundo frío con lagos de metano y una densa atmósfera anaranjada. Pero bajo la corteza de hielo podrían ocultarse charcos cálidos formados tras impactos de meteoritos. En un charco así, como en un matraz químico del tamaño del cráter Selk, se mezclan gases simples del aire: ácido cianhídrico y acetileno.

El hidrógeno es un combustible ideal: al usarlo solo produce agua, y no dióxido de carbono. El problema es que el hidrógeno es el gas más ligero, y sus moléculas se filtran de cualquier recipiente. Actualmente, el hidrógeno en los automóviles se almacena en tanques pesados a alta presión, lo que anula las ventajas de peso.

Marte es un desierto helado con una temperatura promedio de menos 60 grados. Para calentarlo sin biología, los científicos proponen tres enfoques con una idea común: crear una manta densa que retenga el calor. El primero es desplegar mantas de película transparente sobre las bases.

El agua corriente en un vaso es transparente y tranquila. Pero si le añades diminutos puntos de carbono hechos con azúcar y ácido cítrico en un microondas normal, el agua empieza a brillar cuando una partícula cargada la atraviesa.

Los paneles solares convencionales convierten la luz en electricidad, pero aquí la luz descompone el agua en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno es un combustible limpio, pero el proceso es lento. Para acelerarlo se añaden sustancias auxiliares que ceden electrones. A menudo se usa alcohol, pero es una pena desperdiciarlo.

El cometa 3I/ATLAS fue detectado cuando entró en el Sistema Solar desde el espacio interestelar.

La cocina de gas arde con una llama azul, pero si se calienta el metano más fuerte y sin acceso de aire, se descompone en hidrógeno y un polvo negro: ese mismo hollín con el que se fabrican neumáticos y tóner para impresoras.

Titán, la luna más grande de Saturno, está envuelto en una densa neblina anaranjada. Está compuesta por hidrocarburos y otras moléculas orgánicas que nacen cuando la luz solar descompone el metano y el nitrógeno en las capas altas de la atmósfera.

Hoy, la superficie marciana es una casa fría y casi sin aire. El sueño de muchos es reconstruirla por completo: calentar el planeta, llenarlo con aire de dióxido de carbono y nitrógeno.

En los laboratorios subterráneos donde se busca materia oscura o doble desintegración sin neutrinos, los detectores están rodeados de silencio. Pero incluso en ese silencio, el polvo radiactivo se posa imperceptiblemente en sus paredes. Una de las fuentes es el radón, un gas invisible que se filtra desde las rocas.

La chimenea de una fábrica expulsa dióxido de carbono al aire, y junto a ella hay una instalación que captura ese gas y, con luz solar, ensambla moléculas de etileno, la materia prima de las bolsas y tuberías de plástico. Ese panorama se acerca gracias a científicos de materiales que modificaron un cristal del semimetal PdSn4 con una pequeña cantidad de platino.

En una nube oscura y fría entre las estrellas, una mota de polvo de una milésima de milímetro atrapa moléculas ligeras. El monóxido de carbono y el hidrógeno se adhieren a su superficie como gotas de lluvia a un cristal y reaccionan. Tras varios pasos se obtiene metanol, el mismo alcohol que forma parte del limpiaparabrisas.

Los astrónomos, usando el James Webb y la espectroscopía (descomponer la luz en colores), observaron a través del polvo el centro de la galaxia IRAS 07251-0248. Allí encontraron benceno, acetileno, metano: los mismos hidrocarburos que forman la gasolina y los plásticos.

Muy por debajo de nuestros pies, en el mismo centro de la Tierra, se encuentra el núcleo sólido de hierro. Pero no es hierro puro: también contiene elementos más ligeros, como el hidrógeno. Cómo se distribuye exactamente el hidrógeno dentro del núcleo ha sido durante mucho tiempo un misterio.

El cielo nocturno no solo brilla con estrellas. Entre ellas se extiende un tenue resplandor de microondas que los astrónomos llevan tres décadas observando sin poder explicar.

La molécula ordinaria de octano es una cadena de ocho átomos de carbono, como un alambre flexible. Sobre una superficie caliente de platino (por encima de 600 K) no permanece quieta, sino que empieza a retorcerse. Primero, la cadena se dobla de modo que sus extremos se acercan.