‘Kara Hidrojen’: ‘Basit’ atomun bilinmeyen yüzü
Araştırmacılar, hidrojenin çok yüksek basınç ve sıcaklıklarda nasıl dönüşüme uğradığını inceleyerek hidrojenin bilinmeyen yüzünü keşfettiler.
Physical Review Letters‘ da yayınlanan bir makalede; araştırmacılar, hidrojenin çok yüksek basınç ve sıcaklıklarda nasıl dönüşüme uğradığını, laboratuar ortamında gazdan oluşan büyük gezegenlerdeki koşulları oluşturarak incelediler ve hidrojenin bilinmeyen yüzünü keşfettiler.
Hidrojen evrende en çok bulunan elementtir ve her bir hidrojen atomunda, yörüngede dolaşan sadece bir elektron vardır. Bu basit yapı ise biraz aldatıcıdır. Çünkü hidrojen hakkında öğreneceğimiz, keşfedeceğimiz hala çok şey vardır. Bu şeylerden biri, hidrojenin çok yüksek basınç ve sıcaklıklarda, örneğin Jüpiter gibi büyük gezegenlerin içinde, nasıl dönüşüme uğradığıdır.
Büyük gezegenlerin iç bölgelerinde; hidrojen, sıcaklık ve basıncın etkisiyle sıvı metal halini alıncaya dek sıkıştırılır ve elektriksel iletkenlik özelliği kazanır (metalik). Physical Review Letters‘ da yayınlanan ve Cornegie Üniversitesinden Alexander Gonchanov ile Edinburg Üniversitesinden Stewart McWilliams tarafından yapılan yeni çalışmada, hidrojenin laboratuar ortamında bu tür bir dönüşüme hangi şartlar altında girdiği ölçüldü, gaz ve metalik hal arasında, “Kara Hidrojen” olarak adlandırdıkları ara bir hal bulundu.
Gazla Kaplı Büyük Gezegenlerdeki Koşullar Oluşturuldu
Jüpiter gibi büyük gezegenlerin yüzeyinde, hidrojen gaz halindedir. Araştırma ekibinin laboratuardaki deney ve ölçümlerine göre, gazla kaplı bu yüzeyle gezegenin çekirdeğinde bulunan sıvı metalik hidrojen arasında c bulunur. Gazdan oluşan büyük gezegenlerin iç bölgelerindeki koşulları yaratmak için lazerle ısıtılan elmas şeklindeki örs hücreleri (DAC-Diamond Anvil Cell) kullanarak, normal atmosfer basıncının 10 bin ile 1,5 milyon katı gibi basınçlarda ve 10 bin Fahrenayt sıcaklıklarda hidrojenin nasıl dönüşüme uğradığı fiziksel olarak incelendi.
Araştırmacılar, görünür ışığı geçirmeyen ve yansıtmayan, fakat kızılötesi (infrared) radyasyonu, yani ısıyı ileten beklenmedik bu ara fazı keşfettiler. Goncharov, “Bu gözlem, Satürn gibi gazdan oluşan büyük gezegenlerden ısının nasıl kaçtığını açıklıyor” dedi.
Gezegenlerin Manyetik Alanının Kaynağı
Ekip, aynı zamanda bu ara bölgede bulunan Kara Hidrojenin metalik olduğunu da keşfetti, yani zayıf da olsa elektrik akımını iletebiliyordu. Bu keşif; nasıl yerkabuğu çekirdeğindeki sıvılaşmış demirin hareketi Dünya’nın manyetik alanını oluşturuyorsa, gazdan oluşan büyük gezegenlerin çekirdeğinde gezinen metalik hidrojenin de nasıl gezegen etrafındaki manyetik alanı oluşturabildiğini anlamamızı sağlıyordu.
Goncharov; bu Kara Hidrojen tabakasının, büyük gezegenler gibi gök cisimlerinin içerisindeki gaz halindeki hidrojenin metalik hidrojene dönüşümünü anlamamızı sağlayan modelleme araştırmalarındaki sonuçlarla uyumsuz olduğunu ve modellemelerle bunun beklenmediğini de ekledi.
Kaynak : haber.sol.org.tr
