Физики получили частицу Юпитера на Земле

NASA, ESA

Физикам из Гарвардского университета удалось получить в лаборатории металлический водород из которого, предположительно, более чем наполовину состоит ядро Юпитера. Статья авторов опубликована в журнале Physical Review B.

Металлический водород возникает при очень высоком давлении (около миллиона атмосфер) и высоких температурах. Такие условия существуют в ядрах планет-гигантов, вроде Юпитера или Сатурна. Металлический водород — хороший проводник электричества, так как электроны и протоны в нем существуют раздельно, поэтому исследователи предполагают, что мощные электротоки порождают магнитное поле Юпитера. Данную гипотезу планируется проверить в ходе программы New Horizons, когда «Юнона» 4 июля этого года выйдет на орбиту газового гиганта.

В своей лаборатории физики наблюдали, как происходит превращение водорода из жидкого диэлектрика в жидкий металл. Чтобы довести вещество до такого состояния, его зажали между двух кончиков алмаза, размер которых не превышал 100 микронов, и нагрели с помощью коротких вспышек лазера, интенсивность которых каждый раз возрастала. В результате температура водорода составила  около 1900 градусов Цельсия, а давление — 1,1-1,7 мегабар.

В результате, ученым удалось зарегистрировать переход водорода в состояние жидкого металла. Это событие наблюдалось не напрямую, так как вещество переходит в другое состояние за доли секунды, а потом так же быстро разрушается. Вместо этого ученые наблюдали за изменением коэффициента пропускания и отражения.

«В некотором смысле водород резко перешел из прозрачного, как стекло, состояния в состояние блестящего металла, который, как и медь или золото, отражал свет», — комментирует один из авторов работы.

Эксперимент физиков помогает объяснить, какие процессы могут происходить в недрах газовых гигантов. Кроме того, ученые предполагают, что в будущем металлический водород сможет быть использован в качестве ракетного топлива или как сверхпроводник, способный существовать в комнатной температуре.

Кристина Уласович


Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.