Populära Inlägg

Redaktionen - 2019

Under tryck erbjuder väte en återspegling av jätteplanets interiörer

Anonim

Lab-baserad mimicry tillät ett internationellt team av fysiker inklusive Carnegies Alexander Goncharov att undersöka väte under de förhållanden som finns i interiörer av jätte planeter - där experter tror att det blir pressat tills det blir en flytande metall som kan leda elektricitet. Deras arbete publiceras i Science .

annons


Väte är det mest överflödiga elementet i universum och det enklaste - bestående av endast en proton och en elektron i varje atom. Men denna enkelhet är vilseledande, för det finns fortfarande så mycket att lära sig om det, inklusive dess beteende under förhållanden som inte finns på jorden.

Till exempel, även om väte på jätteplanets yta, som vårt solsystems Jupiter och Saturnus, är en gas, precis som på vår egen planet, djupt inuti dessa jätte planetariska inredningar, tror forskare att det blir en metallisk vätska.

"Denna omvandling har varit ett långvarigt fokus på uppmärksamhet i fysik och planetvetenskap, " säger lead författare Peter Celliers från Lawrence Livermore National Laboratory.

Forskargruppen - som också inkluderade forskare från den franska alternativenergi och atomenergikommissionen, University of Edinburgh, University of Rochester, University of California Berkeley och George Washington University - fokuserade på denna övergång till gas-till-metallisk-flytande molekylärt väte är tyngre isotop deuterium. (Isotoper är atomer av samma element som har samma antal protoner men ett annat antal neutroner.)

De studerade hur deuteriums förmåga att absorbera eller reflektera ljus förändrades under upp till nästan sex miljoner gånger normalt atmosfärstryck (600 gigapascals) och vid temperaturer mindre än 1700 grader Celsius (cirka 3, 140 grader Fahrenheit). Reflektivitet kan indikera att ett material är metalliskt.

De fann att deuteriumet under ca 1, 5 miljoner gånger normalt atmosfärstryck (150 gigapascals) bytte från transparent till ogenomskinligt - absorberande ljuset istället för att låta det passera genom. Men en övergång till metallliknande reflektivitet började vid nästan 2 miljoner gånger normalt atmosfärstryck (200 gigapascals).

"För att bygga bättre modeller av potentiell exoplanetisk arkitektur, måste denna övergång mellan gas och metallisk flytande väte demonstreras och förstås, " förklarade Goncharov. "Därför fokuserade vi på att fastställa början av reflektivitet i komprimerat deuterium, som rör oss närmare en fullständig syn på denna viktiga process."

annons



Story Source:

Material som tillhandahålls av Carnegie Institution for Science . Obs! Innehållet kan redigeras för stil och längd.


Tidskriftsreferens :

  1. Peter M. Celliers et al. Isolator-metallövergång i tät fluid deuterium . Science, 2018 DOI: 10.1126 / science.aat0970