巨型行星内核暗氢层

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科学家发现巨型行星内核暗氢层：介于气态与金属态之间

      
　　暗氢层示意图：冈察洛夫研究团队通过模拟实验发现，在类似木星这样的气态巨型行星表面之下存在暗氢层。

　　氢是宇宙中最丰富的元素，它的结构也是最为简单的，每个原子中只有一个电子。但是，这种简单性具有很大的欺骗性，因为还有太多关于氢的未知领域我们人类从未涉足，其中一个最大的未解之谜就是在巨型行星内核极端高温高压的环境下氢的转化过程。在这种极端高温高压环境下，氢被极度压缩并变成液态金属。美国卡内基研究所科学家亚历山大-冈察洛夫和英国爱丁堡大学科学家斯图亚特-麦克米兰近日在《物理评论快报》发表最新研究成果，声称发现氢在转化过程中气态与金属态之间的中间状态，他们将其称为“暗氢”。

　　美国卡内基研究所科学家亚历山大-冈察洛夫和英国爱丁堡大学科学家斯图亚特-麦克米兰在实验室中模拟了巨型行星内核的极端高温高压环境，并监测了在这种环境下氢的转化过程。研究人员发现了氢在转化过程中在气态与金属态之间还有一个中间状态，他们将其称为“暗氢”。在诸如木星这样的巨型行星表面，氢是一种气体。但是，在木星表面的氢气与内核的液态金属氢之间，还有一层暗氢层。

　　研究人员采用激光加热金刚石压砧方法建立了类似于气态巨型行星内核的极端高温高压环境，然而再监测在1万倍到150万倍大气压下和高达1万华氏度(约合5538摄氏度)的高温下氢的物理学变化。他们发现一个意想不到的中间阶段，而且这时中间态的氢不会反射或传输任何可见光，但可以传输红外辐射或热量。冈察洛夫解释说，“这一发现或许可以用来解释热量为什么容易从土星等气态巨型行星逃逸。”

　　科学家们还发现，这种中间态的暗氢也具有某种金属性质，即它可以导电，虽然导电性很微弱。这就意味着气态巨型行星内部金属态氢的运动可以在行星周围产生一个磁场。同样的道理，地球内核液态铁的运动也会形成一个磁场。冈察洛夫解释说，“这种暗氢层发现非常意外。我们相信在行星内核存在气态氢向金属态氢的转化过程。”