Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Авачинский, Бромо, Булусан, Везувий, Иджен, Йеллоустоун, Карымский, Ключевская Сопка, Мерапи, Мутновский, Невадос-де-Чильян, Ньирагонго, Питон-де-ла-Фурнез, Сабанкая, Толбачик, Турриальба, Фуэго, Хурикес, Шивелуч, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2020-09-12 15:59

Как водород становится металлом в недрах планет-гигантов

Планета Сатурн, Планета Юпитер

Плотный металлический водород — фаза водорода, которая ведет себя как электрический проводник — составляет внутреннюю часть планет-гигантов, но ее трудно изучать и потому природа ее до сих пор вызывает вопросы. Объединив искусственный интеллект и квантовую механику, исследователи выяснили, как водород превращается в металл в условиях экстремального давления в самом сердце далеких планет.

Водород, состоящий из одного протона и одного электрона, является самым простым и самым распространенным элементом во Вселенной. Это доминирующий компонент внутренней части планет-гигантов в нашей солнечной системе — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, а также экзопланет, вращающихся вокруг других звезд.

На поверхности планет-гигантов водород остается молекулярным газом. Однако при более глубоком проникновении в недра планет-гигантов давление превышает миллионы стандартных атмосфер. При таком экстремальном сжатии водород претерпевает фазовый переход: ковалентные связи внутри молекул водорода разрываются, и газ становится металлом, проводящим электричество.

Экспериментаторы пытались исследовать плотный водород, используя ячейку с алмазной наковальней, в которой два алмаза оказывают высокое давление на замкнутый между ними образец. Хотя алмаз — самое твердое вещество на Земле, на практике такое устройство выходит из строя при экстремальном давлении и высоких температурах, особенно при контакте с водородом, — вопреки утверждениям о том, что алмаз «вечен». Это обстоятельство делает эксперименты сложными и очень дорогими.

Однако исследователи из Кембриджского университета, IBM Research и EPFL использовали машинное обучение для имитации взаимодействия между атомами водорода, чтобы преодолеть ограничения по размеру и временному масштабу даже самых мощных суперкомпьютеров. Ученые ожидали, что водород переходит в металл резко и быстро, но данные симуляции показали обратное: вещество изменялось плавно и постепенно. Результаты новой работы опубликованы в журнале Nature.

Открытие такого «непрерывного» перехода дарит ученым новый способ интерпретации противоречивого множества экспериментов с плотным водородом. Это обстоятельство также подразумевает плавный переход между изоляционным и металлическим слоями на гигантских газовых планетах. В качестве следующего шага исследователи хотят ответить на многие еще открытые вопросы, касающиеся особенностей твердого состояния плотного водорода.