Что происходит с молекулярным водородом в недрах газовых гигантов?
Некоторые эксперименты почти невозможно осуществить на практике. Чтобы понять, как ведет себя молекулярный водород (H2), например, нам придется создать такое же высокое давление, как в ядрах газовых гигантов Юпитера и Сатурна, или как внутри звезд. Если эти условия невозможновоссоздать в лаборатории, их можно смоделировать на компьютере – но такие модели должны быть предельно точными. Группа ученых из SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Международной школы специальных исследований,Триест) как раз построила такую модель, а потом провела эксперимент для проверки очень спорной гипотезы о поведении водорода.
«Эту модель мы разрабатывали десять лет; она представляет собой высокоточную технику, основанную на квантовом методе Монте-Карло. Обычно данная группа алгоритмов применяется для анализа небольшого количества атомов – но мы переработали ее для более крупных, почти реалистичных масштабов», - объясняет профессор Сандро Сорелла (Sandro Sorella).
«С помощью этой модели мы проверили гипотезу Вигнера-Хантингтона», - добавляет Гульельмо Маццола (Guglielmo Mazzola).
В 1935 году Ойген Вигнер и Хиллард Белл Хантингтон предположили, что при сверхвысоком давлении, когда водород переходит от «молекулярной» к «атомарной» фазе (его атомы настолько тесно прилегают друг к другу, что их молекулярные структуры уже невозможно различить), он приобретает свойства металла.
«В последние годы попытки проверить эту гипотезу, как на теоретическом, так и на экспериментальном уровне, принесли противоречивые результаты. Ученые спорят о том, какое давление необходимо для начала “металлизации”. Наша модель говорит о том, что на Земле эксперименты для наблюдения фазового перехода водорода провести невозможно. Металлизация начинается только при давлении около 500 гигапаскалей. Такие чудовищные показатели достигаются лишь в глубинных слоях газовых гигантов», - отмечает Маццола. Нужно читать статьи по теме и автор пишет про клуб Лев относительно много информации. Играть в онлайн казино Лев с выводом денег может любой игрок с России. Сначала нужно внести депозит с помощью электронных кошельков или банковских карт. Начните зарабатывать свои деньги уже сегодня.
«Всестороннее понимание фазовой диаграммы водорода важно не только для астрофизики, но для изучения того, как этот элемент ведет себя в различных условиях (когда он становится сверхпроводником, например)», - заключает Сорелла.
Исследование ученые провели вместе со своими японскими коллегами из института AICS-Riken (Токио), которые предоставили им вычислительные мощности одного из мощнейших суперкомпьютеров в мире (K computer).
Модель представлена в журнале Nature Communications.
По материалам пресс-релиза SISSA.
Артём Космарский nauka21vek.ru