Ученые впервые получили переходную «темную» форму водорода

Самый простой и самый распространенный элемент во Вселенной, водород может проявлять очень необычные свойства. В недрах планет, газовых гигантов, похожих на Юпитер, под огромным давлением водород переходит в металлическую форму, способную проводить электричество. Скорее всего, он даже является сверхпроводником, способным сохранять это свойство и при комнатной температуре. Неудивительно, что металлический водород привлекает к себе огромный интерес.

Работающий в американском Институте Карнеги физик Александр Гончаров и его коллеги из Великобритании и Китая провели такое превращение водорода в лабораторных условиях. Как сообщают ученые в журнале Physical Review Letters, при этом им удалось обнаружить и переходную форму, которая существует на границе газовой и металлической. По-видимому, такой водород имеется и на планетах-гигантах, включая Юпитер, между внешним слоем газообразного и внутренним слоем металлического водорода.

Газовые планеты Солнечной системы в разрезе: металлический водород составляет внутренние оболочки Юпитера и Сатурна / ©Wikimedia

Для создания подходящих условий Гончаров с соавторами использовали алмазные наковаленки, помещая образец под давление от 10 тыс. до 1,5 млн атмосфер (10-150 ГПы) и температуру до 5500 °C (6000 К). Непосредственно перед фазовым переходом газового водорода в металлический ученые наблюдали появление промежуточной формы, которую назвали «темной» из-за того, что она отлично поглощает видимый свет, без отражения. Изучив другие свойства «темного» водорода, авторы выяснили, что электричество он проводит, хотя и достаточно плохо.

«Этот слой "темного" водорода оказался совершенно неожиданным и не совпадает с тем, что показывалось моделированием фазовых переходов водорода в небесных телах», - комментирует находку Александр Гончаров.