Co to jest wodór metaliczny?

Wodór metaliczny jest rodzajem super sprężonego wodoru występującego w rdzeniach gazowych gigantów i gwiazd. Gdy wodór góruje nad kolumną z metalami alkalicznymi układu okresowego, od pewnego czasu może być metalem, ale tylko pod ekstremalnymi ciśnieniami. Wodór metaliczny jest kruszony tak ściśle, że jądra atomowe są oddzielone tylko gęstą zupą elektronową, która przepływa między nimi. Jest jednak znacznie mniej gęsty niż neutron, gdzie elektrony łączą się z protonami w wodorze, tworząc neutrony. Podobnie jak wszystkie metale, ten przewodzi i wymaga prądu elektrycznego do pomiaru obecności metalizacji.

Materiał ten został zsyntetyzowany w warunkach laboratoryjnych dopiero w 1996 r. W Lawrence Livermore National Laboratory. Istniał tylko około mikrosekundy i wymagał temperatur tysięcy stopni i ciśnienia ponad miliona atmosfer. Było to zaskoczeniem, ponieważ wcześniej sądzono, że do wytworzenia wodoru metalicznego potrzebny jest stały (bardzo zimny) wodór. Wcześniejsze eksperymenty poddawały wodór stały działaniu ciśnienia do 2,5 miliona atmosfer, przy braku jakiejkolwiek wykrywalnej metalizacji, więc eksperyment obejmujący sprężanie gorącego wodoru został przeprowadzony w celu zmierzenia innych właściwości materiału, a nie z zamiarem wytworzenia metalicznego wodoru. Niemniej jednak tak powstało.

Chociaż wodór metaliczny wytwarzany w Lawrence Livermore National Laboratory był stały, wysunięto teorię, że możliwe jest stworzenie wersji ciekłej, jeśli zastosuje się nawet wyższe ciśnienia, około 4 milionów atmosfer. Obliczenia wykazały również, że ten materiał może być nadprzewodnikiem w temperaturze pokojowej, chociaż ta właściwość byłaby nieco bezużyteczna ze względów praktycznych, ponieważ koszt sprężania czegoś do ponad miliona atmosfer przez dłuższy czas jest znacznie większy niż chłodzenie czegoś prawie do zera absolutnego. Istnieje jednak niewielka szansa, że ​​metastabilny wodór metaliczny może być możliwy - to znaczy taki, który zachowa swoją fazę nawet po usunięciu ciśnienia.

Uważa się, że wodór metaliczny istnieje w rdzeniach większych gazowych gigantów w naszym Układzie Słonecznym: Jowiszu i Saturnie, a także w powłoce wodorowej w pobliżu jądra Słońca.