Как водород становится металлом в недрах планет-гигантов

Как водород становится металлом в недрах планет-гигантов

Водород, состоящий из одного протона и одного электрона, является самым простым и самым распространенным элементом во Вселенной. Это доминирующий компонент внутренней части планет-гигантов в нашей солнечной системе — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а также экзопланет, вращающихся вокруг других звезд.

На поверхности планет-гигантов водород остается молекулярным газом. Однако при более глубоком проникновении в недра планет-гигантов давление превышает миллионы стандартных атмосфер. При таком экстремальном сжатии водород претерпевает фазовый переход: ковалентные связи внутри молекул водорода разрываются, и газ становится металлом, проводящим электричество.

Экспериментаторы пытались исследовать плотный водород, используя ячейку с алмазной наковальней, в которой два алмаза оказывают высокое давление на замкнутый между ними образец. Хотя алмаз — самое твердое вещество на Земле, на практике такое устройство выходит из строя при экстремальном давлении и высоких температурах, особенно при контакте с водородом, — вопреки утверждениям о том, что алмаз «вечен». Это обстоятельство делает эксперименты сложными и очень дорогими.

Однако исследователи из Кембриджского университета, IBM Research и EPFL использовали машинное обучение для имитации взаимодействия между атомами водорода, чтобы преодолеть ограничения по размеру и временному масштабу даже самых мощных суперкомпьютеров. Ученые ожидали, что водород переходит в металл резко и быстро, но данные симуляции показали обратное: вещество изменялось плавно и постепенно. Результаты новой работы опубликованы в журнале Nature.

Открытие такого «непрерывного» перехода дарит ученым новый способ интерпретации противоречивого множества экспериментов с плотным водородом. Это обстоятельство также подразумевает плавный переход между изоляционным и металлическим слоями на гигантских газовых планетах. В качестве следующего шага исследователи хотят ответить на многие еще открытые вопросы, касающиеся особенностей твердого состояния плотного водорода.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Созданы алмазные коллоиды для первых оптических компьютеровСозданы алмазные коллоиды для первых оптических компьютеров
Птерозавры возможно были лысымиПтерозавры возможно были лысыми
Предложено решение для создания квантовой памяти в полупроводникахПредложено решение для создания квантовой памяти в полупроводниках
У птиц обнаружено субъективное сознаниеУ птиц обнаружено субъективное сознание
NASA отправит на МКС космический туалет стоимостью 23 миллиона долларов СШАNASA отправит на МКС космический туалет стоимостью 23 миллиона долларов США
Блок рекламы


Похожие новости

Астрономы назвали Оумуамуа водородным айсбергомАстрономы назвали Оумуамуа водородным айсбергом
На Земле становится больше мест, непригодных для жизниНа Земле становится больше мест, непригодных для жизни
Найдена слишком горячая для водорода планетаНайдена слишком горячая для водорода планета
Представлен водородный дрон, способный лететь 15 часов без дозаправки
Ученые добились прорыва в производстве водородного топливаУченые добились прорыва в производстве водородного топлива
Водородная стена на краю Солнечной системыВодородная стена на краю Солнечной системы
Шансов на возобновление работы марсохода Opportunity становится всё меньшеШансов на возобновление работы марсохода Opportunity становится всё меньше
В недрах Луны может быть вода, – японские ученыеВ недрах Луны может быть вода, – японские ученые
Система тотальной слежки с помощью искусственного интеллекта становится нормойСистема тотальной слежки с помощью искусственного интеллекта становится нормой
В США становится все более популярным искусственное мясоВ США становится все более популярным искусственное мясо
Последние новости

Подгружаем последние новости