Metallisk hydrogen

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til: navigasjon, søk
De fire gassplanetene i solsystemet. Rundt kjernen finnes det antakelig metallisk hydrogen.

Metallisk hydrogen er en degenerert fase der hydrogen er elektrisk ledende og har andre metalliske egenskaper som høy refleksjonsevne. Fasen antas å eksistere ved trykk over 400–500 gigapascal (GPa) i store gassplaneter som Jupiter og Saturn.

Tilstanden ble først teoretisk forutsagt av Eugene Wigner og Hillard Bell Huntington i 1935, som beregnet at hydrogen ville bli metallisk ved et trykk på rundt 25 GPa.[1] Senere beregninger har kommet til at faseovergangen ikke inntreffer før ved 400–500 GPa,[2][3] som er høyere enn trykket i jordas kjerne (360 GPa).

Siden 1996 har det vært gjort flere forsøk på å påvise metallisk hydrogen eksperimentelt. I 2011 meldte forskere ved Max Planck-instituttet for kjemi at de hadde observert noe som virket som en faseovergang til metallisk hydrogen ved et trykk på 260–300 GPa,[4] men det kom flere innvendinger mot eksperimentet og en gruppe ved Carnegie Institution for Science fant ingen faseovergang selv ved et trykk på 360 GPa.[5][6] I oktober 2016 hevdet to forskere ved Harvard University at de hadde klart å påvise fasen ved et trykk på 495 GPa[7] og resultatene ble publisert i Science i januar 2017.[8][9] Mulige alternative forklaringer på resultatene har blitt fremsatt[10] og per januar 2017 gjenstår det å se om andre klarer å etterprøve resultatene.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Wigner, E.; Huntington, H.B. (1935). «On the possibility of a metallic modification of hydrogen». Journal of Chemical Physics, 3 (12), s. 764. Bibcode:1935JChPh...3..764W. doi:10.1063/1.1749590. 
  2. ^ McMahon, Jeffrey M. (1. januar 2012). «The properties of hydrogen and helium under extreme conditions». Reviews of Modern Physics. 4, 84, s. 1607–1653. doi:10.1103/RevModPhys.84.1607. Besøkt 28. januar 2017. 
  3. ^ McMinis, Jeremy (1. januar 2015). «Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure». Physical Review Letters. 10, 114. doi:10.1103/PhysRevLett.114.105305. Besøkt 28. januar 2017. 
  4. ^ Eremets, M. I.; Troyan, I. A. (2011). «Conductive dense hydrogen». Nature Materials, 10 (12), s. 927–931. Bibcode:2011NatMa..10..927E. doi:10.1038/nmat3175. 
  5. ^ Nellis, W. J.; Ruoff, A. L.; Silvera, I. S. (2012). «Has Metallic Hydrogen Been Made in a Diamond Anvil Cell?». arXiv:1201.0407 [cond-mat.other]. «no evidence for MH». 
  6. ^ Amato, I. (2012). «Metallic hydrogen: Hard pressed». Nature, 486 (7402), s. 174–176. Bibcode:2012Natur.486..174A. doi:10.1038/486174a. 
  7. ^ Dias, R.; Silvera, I. F. (2016). «Observation of the Wigner-Huntington Transition to Solid Metallic Hydrogen». arXiv:1610.01634 [cond-mat]. 
  8. ^ Crane, L. (26. januar 2017). «Metallic hydrogen finally made in lab at mind-boggling pressure». New Scientist. 
  9. ^ Dias, R. P.; Silvera, I. F. (2017). «Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen». Science. arXiv:1610.01634. doi:10.1126/science.aal1579. 
  10. ^ Castelvecchi, D. (2017). «Physicists doubt bold report of metallic hydrogen». Nature. doi:10.1038/nature.2017.21379.