“朱诺”探测器拍摄的木星云顶奇观。
氢是 宇宙间含量最多的元素,同时也是结构最简单的元素——氢原子仅由一个质子和一个电子组成。但氢原子简单的结构特点是有欺骗性的,因为我们至今仍未对它有全面的了解,比如我们仍不清楚它在某些非地球环境中会有什么样的表现。
这样的非地球环境包括气体巨行星的内部。我们 太阳系的木星和土星就是这样的气体巨行星,在这些行星表面,氢是以我们熟悉的气态存在的,但在这些行星内部深处,科学家推测氢可能会变成一种“液态金属”,一种带有金属特点的液体。
最近一些科学家在实验室里,利用氢的一种同位素——“氘”,做了一个实验,并将实验结果发表在了《科学》杂志上。他们将这些氘所在环境的压力逐渐上调至600万个标准大气压(600吉帕)和1700摄氏度,同时密切观察它们对光线的吸收和反射能力会发生什么样的变化。
结果他们发现,当压力达到150万个大气压(150吉帕)时,氘从透明变成了不透明;当压力接近200万个大气压(200吉帕)时,氘开始呈现出金属般的反射特性。
研究人员认为,再现和了解氢如何从气态转化为带有金属特点的液体,对于我们建立更好的系外行星结构模型至关重要。虽然目前的实验对象还只是氢的重同位素,但毕竟已经朝着全面了解这一重要且神秘的物质转化过程又迈进了一步。
谁能想到,隐藏在木星斑斓云层外衣下的,竟是一个亮闪闪的金属球。然而如果真的除去木星的云层,我们又是看不到这些具有金属特性的液态氢的。因为除去了云层,也就相当于除去了它们存在所需的物理条件(压力)。
[参阅] https://www.astrobio.net/also-in-news/under-pressure-hydrogen-offers-a-reflection-of-giant-planet-interiors/
本文选自:今日头条 |