Во Вселенной очень много водорода, поскольку он является основным компонентом многих звезд, включая наше Солнце, а также Сатурн и Юпитер, два газовых гиганта нашей солнечной системы. Группа исследователей из Университета Осаки и Токийского технологического института в настоящее время создала новую технологию, которая может стабилизировать водород при высоких температурах и в условиях высокого давления без химических реакций с окружающим веществом.
В своем исследовании ученые использовали статический эксперимент по нагреву лазером высокого давления в ячейке с алмазной наковальней, чтобы изучить и понять фазу превращения горячего плотного жидкого водорода. Результаты их эксперимента показали непоследовательность в эффективности нагрева, которая была связана с фазовым переходом от двухатомного к одноатомному жидкому водороду (плазменный фазовый переход) в диапазоне давлений от 82 до 106 ГПа (давление, внутреннее давление и напряжение).
Исследователи обнаружили, что необходимо ввести более жесткие ограничения на местоположение границы фазового перехода водородной плазмы, и предложили более высокую критическую точку вместо той, что была предсказана теоретическими расчетами. Плазменный фазовый переход высокотемпературной, высокоплотной водородной жидкости может быть связан с переходом изолятор-металл, который представляет собой переход от металла с хорошей электропроводностью электрических зарядов к изолятору.
Результаты исследования могут привести к прояснению внутренней структуры и магнитного поля планет, которые в основном состоят из газообразного водорода, таких как Юпитер и Сатурн. Прояснение связи между температурой и давлением в водороде может привести к синтезу твердого металлического водорода, который может выдерживать сверхпроводящий переход при высоких температурах или даже при комнатной температуре.
Результаты этого исследования были опубликованы в Scientific Reports.