16 dic. 2013

Una investigación encuentra gases nobles en el espacio.





Un equipo internacional con participación de José Cernicharo, investigador del CSIC del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), han encontrado la primera evidencia de una molécula basada en el gas noble argón en el espacio. El trabajo, que ha utilizado datos de infrarrojo del observatorio espacial HERSCHEL, aparece publicado en último número de la revista Science.







La Nebulosa del Cangrejo (Messier 1), ubicada en la Constelación de Tauro, a unos 6.500 años luz de la Tierra, tiene un diámetro de 11 años luz (casi 700.000 veces la distancia entre el Sol y la Tierra). Esta nebulosa es una estructura filamentosa y difusa formada tras la explosión de una supernova observada en el año 1054 por astrónomos chinos.


Una de las bases en las que se asienta la Astrofísica para interpretar lo que se observa en el Universo es considerar que la leyes de la Física y la Química son iguales en toda su extensión y, por tanto, todos los elementos que conocemos en la Tierra son los mismos que podríamos encontrar en cualquier otra galaxia. También que, salvando las condiciones de cada lugar, los átomos y moléculas deben ser los mismas. Sin embargo, hasta ahora, había una clase de moléculas que no se habían encontrado: las que se componen de los llamados gases nobles.


Usando la representación tradicional de la Tabla Periódica de los Elementos, ordenados según su número atómico y alineados por el número de electrones “exteriores” (los que les proporcionan sus características químicas), en la columna más a la derecha se encuentran los gases nobles: helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón. Al tener su nivel exterior de electrones completo (dos en el caso del helio y ocho para el resto), normalmente se encuentran en la naturaleza en forma aislada pues su capacidad para reaccionar con otros elementos y formar compuestos es muy reducida. Pero no nula y en el laboratorio se ha estudiado un buen número de moléculas formadas por gases nobles.


A pesar de que el espacio parece ser un buen laboratorio químico en el que se produce una variada serie de compuestos, desde las moléculas más sencillas y abundantes como el agua (H2O) o el dióxido de carbono (CO2), hasta grandes moléculas orgánicas como los PAH o algunos aminoácidos, en el caso de los gases nobles las cosas no son tan simples. Así, aunque ya se habían detectado átomos o iones de gases nobles, hasta ahora no se había encontrado ninguno de los compuestos basados en gases nobles lo que sugería que estos elementos requieren un mayor tiempo de reacción con otras especies en el espacio.


En el estudio realizado, los investigadores han detectado la emisión de hidrilo de argón (ArH+), un ión molecular que contiene el gas noble argón. Aunque ya se habían detectado átomos o iones de gases nobles, hasta ahora no se había encontrado ninguno de los compuestos moleculares basados en estos átomos gases nobles lo que, según los investigadores, parecía sugerir que estos elementos requieren un mayor tiempo de reacción en el espacio o que no se dan las condiciones para que se formen.


“Se supone que según las leyes de la Física y la Química, todos los elementos que conocemos en la Tierra son los mismos que podríamos encontrar en cualquier otra galaxia. Sin embargo, hasta ahora, había una clase de moléculas que no se habían encontrado, que son las que se componen de los llamados gases nobles. Este tipo de moléculas se habían producido en los laboratorios pero no se sabía si en el espacio existían condiciones adecuadas para su formación. Ahora sabemos que sí y este descubrimiento permitirá estudiar con mucho más en detalle la interacción de las supernovas con el medio que las rodea, destaca José Cernicharo, investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología (centro mixto del CSIC y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).


Para añadir complejidad, y al mismo tiempo, sorpresa al descubrir, el isótopo de Argón detectado es el de masa 36 y no el de masa 40 que es el más abundante en nuestro planeta. Sin embargo, en la Tierra el 40Ar proviene de la desintegración del potasio, mientras que en el espacio el 36Ar es el más abundante y además en una supernova existe una producción importante de este isótopo.




Referencia bibliográfica:

M. J. Barlow, B. M. Swinyard, P. J. Owen, J. Cernicharo, H. L. Gomez, R. J. Ivison, O. Krause, T. L. Lim, M.Matsuura, S. Miller, G. Olofsson, E. T. Polehampton. "Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula". Science. 13 December 2013: Vol.342, no.6164 pp.1343-1345.  DOI: 10.1126/science.1243582



Nota de prensa (pdf 295K)

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Fuente:
www.csic.es

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