暗氫層示意圖：岡察洛夫研究團隊通過模擬實驗發(fā)現(xiàn)，在類似木星這樣的氣態(tài)巨型行星表面之下存在暗氫層。
據(jù)國外媒體報道，氫是宇宙中最豐富的元素，它的結(jié)構(gòu)也是最為簡單的，每個原子中只有一個電子。但是，這種簡單性具有很大的欺騙性，因為還有太多關(guān)于氫的未知領(lǐng)域我們?nèi)祟悘奈瓷孀?，其中一個最大的未解之謎就是在巨型行星內(nèi)核極端高溫高壓的環(huán)境下氫的轉(zhuǎn)化過程。在這種極端高溫高壓環(huán)境下，氫被極度壓縮并變成液態(tài)金屬。美國卡內(nèi)基研究所科學家亞歷山大-岡察洛夫和英國愛丁堡大學科學家斯圖亞特-麥克米蘭近日在《物理評論快報》發(fā)表最新研究成果，聲稱發(fā)現(xiàn)氫在轉(zhuǎn)化過程中氣態(tài)與金屬態(tài)之間的中間狀態(tài)，他們將其稱為“暗氫”。
美國卡內(nèi)基研究所科學家亞歷山大-岡察洛夫和英國愛丁堡大學科學家斯圖亞特-麥克米蘭在實驗室中模擬了巨型行星內(nèi)核的極端高溫高壓環(huán)境，并監(jiān)測了在這種環(huán)境下氫的轉(zhuǎn)化過程。研究人員發(fā)現(xiàn)了氫在轉(zhuǎn)化過程中在氣態(tài)與金屬態(tài)之間還有一個中間狀態(tài)，他們將其稱為“暗氫”。在諸如木星這樣的巨型行星表面，氫是一種氣體。但是，在木星表面的氫氣與內(nèi)核的液態(tài)金屬氫之間，還有一層暗氫層。
研究人員采用激光加熱金剛石壓砧方法建立了類似于氣態(tài)巨型行星內(nèi)核的極端高溫高壓環(huán)境，然而再監(jiān)測在1萬倍到150萬倍大氣壓下和高達1萬華氏度(約合5538攝氏度)的高溫下氫的物理學變化。他們發(fā)現(xiàn)一個意想不到的中間階段，而且這時中間態(tài)的氫不會反射或傳輸任何可見光，但可以傳輸紅外輻射或熱量。岡察洛夫解釋說，“這一發(fā)現(xiàn)或許可以用來解釋熱量為什么容易從土星等氣態(tài)巨型行星逃逸。”
科學家們還發(fā)現(xiàn)，這種中間態(tài)的暗氫也具有某種金屬性質(zhì)，即它可以導電，雖然導電性很微弱。這就意味著氣態(tài)巨型行星內(nèi)部金屬態(tài)氫的運動可以在行星周圍產(chǎn)生一個磁場。同樣的道理，地球內(nèi)核液態(tài)鐵的運動也會形成一個磁場。岡察洛夫解釋說，“這種暗氫層發(fā)現(xiàn)非常意外。我們相信在行星內(nèi)核存在氣態(tài)氫向金屬態(tài)氫的轉(zhuǎn)化過程?！?彬彬)
