Jak wodór staje się metalem. Uczeni odkryli co dzieje się we wnętrzach wielkich planet

Wodór w postaci ciekłej jako metal to święty Graal fizyki. Jest najpowszechniejszym pierwiastkiem we wszechświecie i z niego zbudowane są takie giganty jak Saturn, czy Jowisz. Wbrew powszechnej opinii nie są to jednak planety gazowe. Tylko na ich powierzchni wodór jest w stanie lotnym, czyli gazowym. We wnętrzu planety ciśnienie jest tak ogromne że „zgniata” cząsteczki, aż wodór staje się płynnym metalem, a nawet ciałem stałym. Jako metal staje się więc przewodnikiem elektryczności i to doskonałym. Stąd próby naukowców, by zmienić wodór gaz w płynny, a nawet stały metal, czyli w taką postać w jakiej występuje we wnętrzach planet. Na razie nikomu się to nie powiodło.

Trzy lata temu uczeni z Harvardu twierdzili, że udało im się osiągnąć „metalowy” stan wodoru, po tym jak sprasowali jego atomy za pomocą najtwardszego znanego materiału, czyli diamentów. Kiedy chcieli zbadać ponownie ciśnienie diamenty rozprysły się na tryliardy atomów węgla. Wśród nich być może był „sprasowany” wodór jako metal.

Teraz badacze z Oksfordu odtworzyli warunki jakie muszą zaistnieć, by wodór przyjął postać metalu. Zrobili to jednak tylko w warunkach symulacji komputerowej, co i tak jest wielkim osiągnięciem. Bowiem moc potrzebna do obliczenia zachowania się układów z więcej niż kilkoma tysiącami atomów przez okres dłuższy niż kilka nanosekund przekracza możliwości największych i najszybszych superkomputerów na świecie. Brytyjczykom udało się odkryć, że przemiana wodoru w metal odbywa się w sposób ciągły. I to jest zdumiewające. To tak jakby wodór przechodził fazy pośrednie miedzy byciem gazem, a ciekłym metalem. Gdy na Ziemi obserwujemy np. jak woda zmienia się w parę, to jest to proces „skokowy”. Po przekroczeniu pewnego punktu krytycznego ciecz „nagle” staje się gazem. W przypadku wodoru żadnego „nagle” nie ma.

Najnowsze

Dołącz do nas