Qu'est-ce que l'hydrogène métallique?
L'hydrogène métallique est une sorte d'hydrogène super-comprimé que l'on retrouve dans les noyaux des géantes gazeuses et des étoiles. Étant donné que l’hydrogène occupe la tête de la colonne de métal alcalin du tableau périodique, il est connu depuis longtemps qu’il peut potentiellement être un métal, mais seulement sous des pressions extrêmes. L’hydrogène métallique est écrasé si étroitement que les noyaux des atomes ne sont séparés que par une soupe dense aux électrons qui s’écoule entre eux. Il est toutefois nettement moins dense que le neutronium, où les électrons se fusionnent avec les protons de l’hydrogène pour former des neutrons. Comme tous les métaux, celui-ci est conducteur et nécessite un courant électrique pour mesurer la présence de métallisation.
Ce matériau n'a été synthétisé dans des conditions de laboratoire qu'en 1996, au Laboratoire national Lawrence Livermore. Il n'existait que pendant une microseconde environ et nécessitait des températures de plusieurs milliers de degrés et une pression de plus d'un million d'atmosphères. C'était une surprise, car on pensait auparavant que de l'hydrogène solide (très froid) était nécessaire pour produire de l'hydrogène métallique. Des expériences antérieures avaient soumis l'hydrogène solide à des pressions atteignant 2,5 millions de atmosphères, en l'absence de toute métallisation détectable. L'expérience impliquant la compression d'hydrogène chaud a donc été mise en place pour mesurer d'autres propriétés du matériau et non pour produire de l'hydrogène métallique. Néanmoins, c'est comme ça que ça a été fait pour la première fois.
Bien que l'hydrogène métallique produit au laboratoire national Lawrence Livermore soit solide, il a été théorisé qu'il serait possible de créer une version liquide si des pressions encore plus élevées, d'environ 4 millions de atmosphères, étaient utilisées. Les calculs ont également déterminé que ce matériau pourrait être un supraconducteur à la température ambiante, bien que cette propriété serait quelque peu inutile pour des raisons pratiques, étant donné que le coût de la compression à plus d’un million d’atmosphères sur une longue période est bien supérieur au refroidissement. proche du zéro absolu. Cependant, il existe un faible risque que l'hydrogène métallique métastable soit possible - c'est-à-dire qu'il conserve sa phase même lorsque la pression est supprimée.
On pense que l'hydrogène métallique existe dans les noyaux des plus grandes géantes gazeuses de notre système solaire: Jupiter et Saturne, ainsi que dans une coquille d'hydrogène située près du cœur du Soleil.