Hidrojenin Bilinmeyen Bir Hali Keşfedildi: Karanlık Hidrojen

“Karanlık hidrojen” adı verilen bu duruma doğada Jüpiter gibi gaz devlerinde rastlanabileceğini belirten ekip eğer haklıysa, karanlık hidrojeni laboratuvar ortamında inceleyebilecek olmak, gaz devlerinin ısıyı nasıl dışarı attığını ve manyetik alan ürettiğini daha iyi kavramamızı sağlayabilir.

Evrende en bol bulunan element olsa da, hidrojen hakkında hala öğrenmemiz gereken çok şey var. Bilimciler iki tip hidrojen olduğunu zaten biliyordu: Dünya’da alışık olduğumuzmoleküler hidrojen ve dev gezegenlerin içinde bulunan ve elektriği dirençsiz iletebilen sıvı metal durumuna gelene dek sıkışmış olan  metalik hidrojen. Şimdi ise laboratuvarda üçüncü bir tip hidrojen yaratıldı. Yeni tipin, diğer ikisinin arasında bir yerlerde olduğu söylenebilir.

Karanlık hidrojen tipi metal ile gaz arasında özellikler sergilediğinden, araştırmacılar bu tipin Jüpiter’in (ve ona benzer diğer gezegenlerin) yüzeyindeki moleküler hidrojen ile merkezindeki metalik hidrojen arasına yerleşmiş olabileceğini düşünüyor. Bunun nedeni, bu ara hidrojen fazının görünür ışığı yansıtmıyor ve geçirmiyorken, kızılötesi ışınımı (yani ısıyı) iletebiliyorolması. Ayrıca elektriği de düşük düzeyde olsa da iletebiliyor ki, bu da gezegen etrafında bir manyetik alanın nasıl üretilebileceğini açıklıyor.

Çalışmayı özetleyen makalelerini Physical Review Letters dergisinde yayımlayan ekipten araştırmacı Alexander Goncharov şöyle anlatıyor: “Bu karanlık hidrojen katmanı, gök cisimlerinin içinde hidrojen gazından metalik hidrojene değişim hakkında modelleme araştırmalarının bizi inanmaya ittikleri ile uyumsuzdu ve beklenmedik bir şeydi. Bu gözlem, Satürn gibi gaz devi gezegenlerden ısının nasıl kolayca kaçabildiğini açıklayabilir.”

Bu çok önemli bir şey, çünkü şu anda hidrojenin aşırı ısıya ve basınca nasıl tepki verdiği hakkında pek bilgimiz yok. Bunu öğrenmek için ekip, atmosfer basıncının 1,5 milyon katına ve yaklaşık 5538°C sıcaklığa sahip koşulları simüle etti. Hidrojeni aşırı basınç altına almak için lazerle ısıtılmış bir elmas örs hücresi kullanan araştırmacılar, aletin Jüpiter’de oluşabilecek basınç durumunu yaratmak için iki elmas uç ile kuvvet uyguladığını ifade ediyorlar.