27 червня 2016 7:29:08

У гігантських планетах може перебувати «темний» водень, відкрили вчені

Водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті. Він також є найпростішим елементом - маючи всього лише одним електроном на кожен атом. Однак ця простота оманлива, оскільки наші знання про водні все ще недостатньо глибокі.
Однією з найбільших загадок, пов'язаних з воднем, є його перетворення при високих температурах і тисках, які виявляються в надрах гігантських планет, в рідкий метал, здатний проводити електрику. У новій роботі, проведеної Олександром Гончаровим з Інституту Карнегі, США, і Стюартом Макуільямс з Единбурзького університету, Сполучене Королівство, здійснене вимірювання параметрів стану, при яких відбувається цей фазовий перехід водню в лабораторії та встановлено наявність проміжного стану між газом і металом, яке автори статті назвали «темним воднем».
На поверхні гігантських планет водень знаходиться в газоподібному формі. Однак між цією газовою поверхнею і воднем в формі рідкого металу, розташованим в ядрі планети, лежить шар темного водню, згідно з даними лабораторного експерименту, проведеного Гончаровим і Макуільямс.
Використовуючи осередок з алмазними ковадлами, що нагрівається лазерами, для відтворення умов, що існують в надрах гігантських планет, команда досліджувала фізику водню в діапазоні тисків від 10000 до 1,5 мільйона атмосфер при температурах до 5000 градусів Цельсія.
В ході експерименту вчені виявили цю загадкову проміжну фазу, яка не відображає і не перевипромінює видиме світло, але перевипромінює інфрачервоні промені, або тепло.
«Ці спостереження пояснюють, чому тепло так легко губиться гігантськими планетами, такими як Сатурн», - пояснює Гончаров.
Дослідження вийшло в журналі Physical Review Letters.