Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Під тиском вода пропонує відбиття гігантських планет-інтер'єрів

Anonim

Лабіринтова міміка дозволила міжнародній команді фізиків, у тому числі Олександру Гончарову Карнегі, пробувати водень в умовах, знайденому в інтер'єрах гігантських планет - де експерти вважають, що він стискається, поки не стане рідким металом, здатним проводити електроенергію. Їхні роботи публікуються в науці .

реклама


Водень - це найпоширеніший елемент всесвіту, найпростіший - складається всього з одного протона і одного електрона в кожному атомі. Але ця простота є оманливою, оскільки до сих пір дуже багато чого навчитися про це, включаючи її поведінку в умовах, не знайденому на Землі.

Наприклад, хоча водень на поверхні гігантських планет, як наша Сонячна система Юпітер і Сатурн, є газом, як і на нашій власній планеті, глибоко всередині цих гігантських планетних інтер'єрів, вчені вважають, що він стає металевою рідиною.

"Ця трансформація була давньою увагою в галузі фізики та планетарної науки", - заявив провідний автор Петер Клерс із Національної лабораторії Лоуренса Лівермора.

Дослідницька група, до складу якої увійшли також фахівці з французької Комісії з альтернативних джерел енергії та атомної енергії, Единбурзького університету, Рочестерського університету, Каліфорнійського університету Берклі та Університету Джорджа Вашингтона, зосередили увагу на цьому переході від газу до металу до рідких важчий ізотопний дейтерій молекулярного водню. (Ізотопи - це атоми одного й того ж елемента, які мають однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів.)

Вони вивчали, як здатність дейтерію поглинати або відбивати світло змінюється до майже шести мільйонів разів над нормальним атмосферним тиском (600 гігапаскалів) і при температурах нижче 1700 градусів за Цельсієм (близько 3, 140 градусів за Фаренгейтом). Відбивна здатність може свідчити про те, що матеріал є металевим.

Вони виявили, що протягом приблизно 1, 5 мільйонів разів, як правило, атмосферного тиску (150 гігапаскалів), дейтерій переключався з прозорого на непрозору - поглинаючи світло, а не дозволяючи йому пройти. Але перехід до металоподібної відбивної здатності почався приблизно в 2 мільйони разів нормальному атмосферному тиску (200 гігапаскалів).

"Для побудови кращих моделей потенційної екзопланетної архітектури цей перехід між газовим та металевим рідким воднем повинен бути продемонстрованим та зрозумілим", - пояснив Гончаров. "Саме тому ми зосередилися на визначенні настання відбивної здатності в стиснутому дейтерію, наближаючи нас до повного бачення цього важливого процесу".

реклама



Джерело історії:

Матеріали, надані Інститутом Карнегі для науки . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. Петро М. Селлерс та ін. Ізолятор-металевий перехід у щільному текучому дейтерію . Наука, 2018 DOI: 10.1126 / science.aat0970