Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Vodik pod pritiskom odseva ogromno notranjost planeta

Anonim

Mimikrija, ki temelji na laboratoriju, je omogočila mednarodni ekipi fizikov, vključno z Carnegiejevim Aleksandrom Gončarovem, da sondi vodik pod pogoji, ki jih najdemo v notranjostih velikanskih planetov - kjer strokovnjaki verjamejo, da se stisnejo, dokler ne postane tekoča kovina, sposobna voditi električno energijo. Njihovo delo je objavljeno v znanosti .

oglas


Vodik je najobsežnejši element v vesolju in najpreprostejši - ki ga sestavljajo samo en proton in en elektron v vsakem atomu. Toda ta preprostost je zavajajoča, saj je še vedno toliko, da se o njem naučimo, vključno z njegovim obnašanjem pod pogoji, ki jih na Zemlji ne najdemo.

Na primer, čeprav je vodik na površini velikanskih planetov, kot sta naši sončni sistem Jupiter in Saturn, plin, tako kot je to na našem planetu, globoko znotraj teh velikanskih planetnih notranjosti, znanstveniki verjamejo, da postane kovinska tekočina.

"Ta preobrazba je bila dolgoročna pozornost v fiziki in planeti znanosti, " je dejal vodilni avtor Peter Celliers iz National Laboratory Lawrence Livermore.

Raziskovalna skupina, ki je vključevala tudi znanstvenike francoske alternativne energije in komisije za atomsko energijo Univerze v Edinburghu na Univerzi v Rochesterju, Univerze v Kaliforniji Berkeley in Univerzi George Washington, se je osredotočila na to prehodnost med plinom in kovino, težji izotop devterija molekularnega vodika. (Izotopi so atomi istega elementa, ki imajo enako število protonov, vendar različno število nevtronov.)

Študirali so, kako se je sposobnost devterija absorbirati ali odražala svetloba, ki se je spremenila v skoraj šest milijonov primerov običajnega atmosferskega tlaka (600 gigapascalov) in pri temperaturah pod 1700 stopinj Celzija (približno 3.140 stopinj Celzija). Odsevnost lahko kaže, da je material kovinski.

Ugotovili so, da je devterij, ki je bil približno 1, 5 milijona krat v normalnem atmosferskem tlaku (150 gigapascalov), prešel iz prozornega v neprozoren material - absorbira svetlobo, namesto da bi ji omogočil prehod. Toda prehod na kovinsko podobno refleksijo se je začel s skoraj 2 milijoni primerov normalnega atmosferskega tlaka (200 gigapascalov).

"Za izgradnjo boljših modelov potencialne eksplanetarne arhitekture je treba ta prehod med plinskim in kovinskim tekočim vodikom dokazati in razumeti, " je pojasnil Goncharov. "Zato smo se osredotočili na določanje začetka odsevnosti v stisnjenem devteriju, ki nas je približal popolni viziji tega pomembnega procesa."

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih zagotavlja Carnegiejeva institucija za znanost . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Peter M. Celliers et al. Prehod izolator-kovin v gosto tekočo devterij . Znanost, 2018 DOI: 10.1126 / science.aat0970