No deberían existir moléculas que contengan gases nobles. Por definición, estos elementos químicos (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón) son los asesinos del partido de la tabla periódica, se agachan en la columna de la derecha y se niegan a formar moléculas. De hecho, nadie ha visto una molécula de gas noble de origen natural en la Tierra. Sin embargo, a principios de esta década, los astrónomos descubrieron accidentalmente uno de estos elementos distantes en moléculas en el espacio.

Luego, en 2019, los observadores informaron que habían encontrado un segundo tipo de molécula de gas noble, que habían estado buscando durante más de tres décadas, y que fue la primera en formarse después del nacimiento del universo en el Big Bang. Esta molécula recién descubierta proporciona información sobre la química del universo temprano, antes de que las estrellas comenzaran a brillar o se formaran las galaxias. El descubrimiento puede incluso ayudar a los astrónomos a comprender cómo se formaron las primeras estrellas.

La mayoría de los elementos químicos comparten fácilmente electrones con otros elementos para formar moléculas, pero los gases nobles generalmente no lo hacen. “Los gases nobles son felices en cierto modo”, dice Peter Schilke, astrofísico de la Universidad de Colonia. Esto se debe a que la capa exterior de un átomo de gas noble ya está llena de electrones, por lo que normalmente no intercambia electrones para unirse con otros átomos y formar moléculas, al menos no aquí en la Tierra.

En retrospectiva, el espacio parece ser el lugar perfecto para buscar moléculas de gases nobles, ya que estos gases abundan en el cosmos. El helio es el segundo elemento más abundante en el universo después del hidrógeno, y el neón es el quinto o sexto. Y en el espacio interestelar, donde las temperaturas y densidades extremas son la norma, los gases nobles hacen cosas que nunca harían en la Tierra. Esto incluye la formación de moléculas.

Estas moléculas exóticas no solo ofrecen vislumbres de la infancia del universo, sino que también informan a los científicos sobre las condiciones actuales en el espacio entre las estrellas, los gases que componen el medio interestelar, que es de gran interés para los astrónomos. «El medio interestelar es donde nacen las estrellas y los sistemas planetarios», dice Maryvonne Gerin, astrofísica del Observatorio de París y coautora de un artículo de 2016 sobre moléculas interestelares sobre astronomía y astrofísica.

Durante décadas, los astrónomos han estado siguiendo una molécula de gas noble en particular: el hidruro de helio o HeH +, que está formado por los dos elementos más comunes en el universo y, por lo tanto, es una buena apuesta para existir en el espacio. Aunque nunca se ha encontrado hidruro de helio de origen natural en la Tierra, los científicos pudieron unir los dos átomos en el laboratorio hace casi un siglo.

Así que parecía que esta combinación también sería la cantera más probable para los astrónomos. En cambio, se sorprendieron con una molécula aún más extraña.

Una vergüenza interestelar

El argón es más de 20 veces más abundante en la atmósfera terrestre que el dióxido de carbono, pero recibe mucha menos presión. De hecho, es el tercer gas más abundante en el aire que respira. El nitrógeno y el oxígeno constituyen el 78 por ciento y el 21 por ciento de la atmósfera de la Tierra, respectivamente, mientras que el argón constituye la mayor parte del 1 por ciento restante.

Pero nadie estaba buscando una molécula interestelar que contuviera argón. «Fue básicamente un descubrimiento fortuito», dice el astrofísico de la University College London, Mike Barlow, quien dirigió el equipo que encontró accidentalmente ArH +: Argonium, que está compuesto de argón e hidrógeno.



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