27 september 2021

Nieuwe staat van waterstof ontdekt met een belangrijke rol in het inwendige van gasplaneten

Credit: Stewart McWilliams, Univ. Edingburgh, NASA

Waterstof is het meest voorkomende element in het universum. Het is ook de meest simpele: een waterstofatoom bestaat uit slechts één proton en één elektron. Toch kan die schijnbare simpelheid bedrieglijk zijn, aangezien we nog veel kunnen leren over dit element. Eén van de grootste vraagstukken is de transformatie van waterstof tot een metaal onder de extreme omstandigheden die voorkomen in het inwendige van reuzenplaneten. Aan het ‘oppervlak’ van reuzenplaneten is waterstof gewoon een gas, maar in het diepe inwendige gaat waterstof zich gedragen als een supergeleidende metaal. Maar hoe gaat die overgang precies in zijn werk? In een laboratoriumexperiment heeft men waterstof blootgesteld aan een druk van 10.000 tot 1.5 miljoen atmosfeer en een temperatuur van meer dan 5000 graden Celsius. Men heeft toen, geheel onverwacht, een onbekend tussenstadium ontdekt tussen normale waterstof en metallische waterstof. Deze mysterieuze substantie kan in zijn geheel geen licht uitzenden of reflecteren, waardoor de onderzoekers het “donker waterstof” genoemd hebben. Het spul kan echter wél infrarode straling uitzenden en niet zo’n beetje ook – daarnaast is het een elektrische geleider. Mogelijk vormt donker waterstof de oplossing voor het feit dat de gasplaneten zo effectief warmte kunnen uitstralen. Hoe dan ook, het feit dat de ontdekking van donker waterstof geheel als een verrassing is gekomen en door geen enkel model is voorspeld, betekent dat we inderdaad nog veel te leren hebben over de verschillende fasen van algemene elementen in het universum. Bron: Carnegie Institution for Science.

Comments

  1. Enceladus zegt

    Tjonge, dat is eigenlijk een heel grote ontdekking!
    Wat ik me afvraag: hoe verkrijgt men in een laboratorium een druk van 1,5 miljoen atmosfeer?

    groet,
    Gert (Enceladus)

    • Uit de bron; “Using a laser-heated diamond anvil cell to create the conditions likely to be found in gas giant planetary interiors, the team probed the physics of hydrogen under a range of pressures from 10,000 to 1.5 million times normal atmospheric pressure and up to 10,000 degrees Fahrenheit.”

      En via Google; https://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_anvil_cell

      “A diamond anvil cell (DAC) is a high pressure device used in scientific experiments. It allows compressing a small (sub-millimeter-sized) piece of material to extreme pressures, typically up to around 100-200 gigapascals, although it is possible to achieve pressures up to 770 gigapascals (7,700,000 bars / 7.7 million atmospheres).[1][2]

      The device has been used to recreate the pressure existing deep inside planets, creating materials and phases not observed under normal conditions. Notable examples include the non-molecular ice X,[3] polymeric nitrogen[4] and metallic xenon (an inert gas at lower pressures).”

      Ik wist het ook niet…dacht dat 1.5 mln atm misschien een typefoutje was. Blijkt 7,7 mln atm te kunnen behalen 🙂

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.