Pesan Populer

Pilihan Editor - 2019

Di bawah tekanan, hidrogen menawarkan refleksi dari interior planet raksasa

Anonim

Mimikri berbasis laboratorium memungkinkan tim fisikawan internasional termasuk Alexander Goncharov dari Carnegie untuk menyelidiki hidrogen di bawah kondisi yang ditemukan di bagian dalam planet raksasa - di mana para ahli percaya itu terperas sampai menjadi logam cair, yang mampu melakukan listrik. Pekerjaan mereka dipublikasikan di Science .

iklan


Hidrogen adalah unsur paling melimpah di alam semesta dan paling sederhana - hanya terdiri dari satu proton dan satu elektron di setiap atom. Tetapi kesederhanaan itu menipu, karena masih banyak yang harus dipelajari tentangnya, termasuk perilakunya dalam kondisi yang tidak ditemukan di Bumi.

Sebagai contoh, meskipun hidrogen di permukaan planet raksasa, seperti Jupiter dan Saturnus Tata Surya kita, adalah gas, seperti halnya di planet kita sendiri, jauh di dalam interior planet raksasa ini, para ilmuwan percaya itu menjadi cairan metalik.

"Transformasi ini telah menjadi fokus perhatian yang lama dalam fisika dan ilmu pengetahuan planet, " kata penulis utama Peter Celliers dari Lawrence Livermore National Laboratory.

Tim peneliti - yang juga termasuk ilmuwan dari Energi Alternatif Perancis dan Komisi Energi Atom, Universitas Edinburgh, Universitas Rochester, Universitas California Berkeley, dan Universitas George Washington - berfokus pada transisi gas-ke-logam-cair ini di isotop deuterium berat molekul hidrogen lebih berat. (Isotop adalah atom dari unsur yang sama yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.)

Mereka mempelajari bagaimana kemampuan deuterium untuk menyerap atau memantulkan cahaya berubah hingga hampir enam juta kali tekanan atmosfer normal (600 gigapascal) dan pada suhu kurang dari 1.700 derajat Celcius (sekitar 3.140 derajat Fahrenheit). Daya pemantulan dapat menunjukkan bahwa suatu material bersifat metalik.

Mereka menemukan bahwa di bawah sekitar 1, 5 juta kali tekanan atmosfer normal (150 gigapascals) deuterium beralih dari transparan menjadi opaque - menyerap cahaya bukannya membiarkannya lewat. Tapi transisi ke reflektifitas seperti logam dimulai pada hampir 2 juta kali tekanan atmosfer normal (200 gigapascals).

"Untuk membangun model yang lebih baik dari arsitektur eksoplanet yang potensial, transisi antara gas dan hidrogen cair metalik harus ditunjukkan dan dipahami, " Goncharov menjelaskan. "Itulah mengapa kami fokus pada penentuan awal reflektifitas dalam deuterium terkompresi, menggerakkan kita lebih dekat ke visi lengkap dari proses penting ini."

iklan



Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Carnegie Institution for Science . Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjang.


Referensi Jurnal :

  1. Peter M. Celliers dkk. Insulator-logam transisi di deuterium cairan padat . Sains, 2018 DOI: 10.1126 / science.aat0970


´╗┐