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| A alta temperatura y presión, los átomos de helio (círculos rojos) se desplazan hacia los espacios entre los átomos de hierro (círculos rojos con centros negros) en un trozo de hierro metálico en el mapa de la función de localización electrónica. (Fuente: Universidad Nacional Central) |
Conocido como uno de los elementos más recalcitrantes del universo, el helio es también el menos reactivo de la tabla periódica. Al igual que otros gases nobles, el helio no gana ni pierde electrones fácilmente, por lo que no suele formar compuestos químicos. Sin embargo, a presiones extremadamente altas, el helio puede interactuar con otros elementos, como el nitrógeno, el sodio y el hierro.
Para crear el nuevo compuesto, el físico Kei Hirose de la Universidad de Tokio y sus colegas comprimieron hierro y helio en una cámara de yunque de diamante, un dispositivo de alta presión que somete los elementos a presiones superiores a 50.000 atm a temperaturas superiores a 1.000 grados Celsius. Este proceso de compresión crea cristales que contienen hierro y helio, cuyo volumen es mayor que el de los cristales de hierro puro a la misma presión.
Los científicos creen que este aumento se debe a que los iones de helio se acumulan en los espacios intersticiales, pequeños espacios entre los átomos de hierro en el cristal.
Aunque los átomos de helio son relativamente poco reactivos, incapaces de formar enlaces químicos directos con el hierro, incluso en condiciones extremas, el compuesto que los condensa en hierro cristalino ofrece una pista que ayuda a explicar las observaciones de helio en el núcleo terrestre. La mayoría de los átomos de helio de la Tierra tienen dos neutrones y se forman a partir de la desintegración radiactiva de elementos como el uranio. Sin embargo, algunas erupciones volcánicas oceánicas liberan átomos de helio con un solo neutrón.
Estos átomos se crearon poco después del Big Bang. La Tierra absorbió este helio "primordial" durante la formación del planeta. La liberación de átomos de helio del magma sugiere que la Tierra alguna vez tuvo una reserva primordial de helio, y el nuevo compuesto sugiere que el núcleo terrestre, rico en hierro, probablemente contenga este elemento.
Además de su importancia geofísica, estos hallazgos podrían tener aplicaciones más amplias en la química de los gases nobles. Según Maosheng Miao, científico de la Universidad de California (EE. UU.), la formación de compuestos que contienen helio y otros metales podría abrir camino a descubrimientos químicos inimaginables para la humanidad.
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