Washington, 21 feb /Agerpres/ - În interiorul planetelor gazoase gigantice, de felul lui Jupiter, elementul heliu, "celebru" tocmai pentru faptul că nu intră în combinaţii cu alte elemente, poate forma compuşi stabili, conform concluziilor unui nou studiu, informează Space.com.

După hidrogen, heliul este cel mai răspândit element chimic din Univers şi se găseşte din abundenţă atât în stele cât şi în uriaşele planete gazoase. Dacă însă hidrogenul reacţionează cu uşurinţă cu alte elemente formând compuşi precum monoxidul de dihidrogen (banala apă), heliul face parte din grupul select al gazelor nobile şi până nu demult se credea că nu reacţionează cu niciun alt element chimic.

Deşi heliul este cel mai inert element chimic cunoscut, oamenii de ştiinţă au reuşit să identifice câteva cazuri în care poate forma compuşi cu alte elemente. Cu toate acestea, până acum, toţi compuşii cunoscuţi ai heliului erau fie foarte instabili, fie erau compuşi în care heliul abia dacă interacţiona cu celelalte elemente.

O serie de noi experimente de laborator arată însă că, în condiţii de presiune uriaşă, de ordinul presiunii din interiorul giganticelor planete gazoase, heliul poate forma compuşi stabili cu sodiul.

"Încă o presupunere cu care ne-am obişnuit, şi anume că heliul nu formează compuşi stabili, s-a prăbuşit", a comentat Artem Oganov, unul dintre autorii acestui studiu, director al Center for Materials by Design din cadrul Stony Brook University, New York.

O serie de studii anterioare sugerau că "legile chimiei clasice nu mai sunt valabile la presiuni mari", conform lui Oganov. Pornind de aici, coordonatorul acestui studiu, Xiao Dong de la Universitatea Nankai din Tianjin, China şi colegii săi au dorit să afle dacă este posibil "să invalideze încă o astfel de lege şi să descopere compuşi stabili ai celui mai puţin reactiv element cunoscut: heliul", a adăugat Oganov pentru Space.com.

Echipa internaţională de oameni de ştiinţă a căutat compuşi stabili ai heliului în cadrul unor simulări derulate pe două supercomputere, dintre care unul este Tianhe II din Guangzhou, China, aflat în prezent pe locul doi în clasamentul puterii de calcul.

Rezultatele obţinute au preconizat existenţa a doi compuşi stabili ai heliului, dintre care unul este Na2He (un atom de heliu şi doi de sodiu) iar celălalt compus este Na2HeO (un atom de heliu, doi de sodiu şi unul de oxigen).

În experimentele ce au urmat, cercetătorii au reuşit să sintetizeze Na2He strivind elementele componente într-o menghină cu capetele din diamant, la presiuni de aproximativ 1,1 milioane de ori mai mari decât presiunea atmosferică terestră de la nivelul mării. Calculele făcute de cercetători indică faptul că acest compus poate rămâne stabil până la o presiune de cel puţin 10 milioane de ori mai mare decât cea de la nivelul mării.

"Aceste experimente semnalează triumful spectaculos al teoriei. Existenţa acestui compus chimic foarte surprinzător a fost mai întâi prezisă teoretic şi apoi demonstrată experimental", conform lui Oganov.

Aceşti compuşi chimici de heliu şi sodiu sunt totuşi atipici pentru că între atomii de heliu şi cei de sodiu nu se formează legături chimice. Prezenţa atomilor de heliu modifică în mod fundamental interacţiunile chimice dintre atomii de sodiu, obligând electronii să se grupeze laolaltă, în pofida tendinţei lor naturale de a se respinge.

"Este un nou compus chimic foarte bizar în care atomii de heliu modifică substanţial modul în care atomii de sodiu interacţionează între ei", spune Oganov.

Pentru a reprezenta o moleculă de Na2He trebuie să ne imaginăm o tablă de şah 3D formată din cuburi negre şi albe. În centrul cuburilor negre se află atomii de heliu, în centrul cuburilor albe se află perechi de electroni, iar la colţurile tuturor cuburilor se află atomi de sodiu.

Conform calculelor, celălalt compus al heliului, Na2HeO, ar rămâne stabil la presiuni de între 0,15 şi 1,1 milioane de ori mai mari decât presiunea atmosferică terestră. Structura sa este similară cu cea a compusului Na2He, dar în locul perechilor de electroni, cuburile albe ar fi ocupate de atomi de oxigen.

Acest studiu este prezentat în detaliu în ultimul număr al revistei Nature Chemistry.AGERPRES/(AS - autor: Codruţ Bălu, editor: Florin Ştefan)