O mimetismo baseado em laboratório permitiu que uma equipe internacional de físicos, incluindo Alexander Goncharov da Carnegie, investigasse o hidrogênio sob as condições encontradas no interior de planetas gigantes - onde os especialistas acreditam que ele é espremido até se tornar um metal líquido, capaz de conduzir eletricidade. Seu trabalho é publicado em Ciência .

O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e o mais simples - composto de apenas um próton e um elétron em cada átomo. Mas essa simplicidade engana, porque ainda há muito o que aprender sobre isso, incluindo seu comportamento em condições não encontradas na Terra.

Por exemplo, embora o hidrogênio na superfície de planetas gigantes, como Júpiter e Saturno do nosso Sistema Solar, é um gás, assim como é em nosso próprio planeta, bem no interior desses gigantescos interiores planetários, os cientistas acreditam que se torna um líquido metálico.

"Essa transformação tem sido um foco de atenção de longa data na física e nas ciências planetárias, "disse o autor principal Peter Celliers, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore.

A equipe de pesquisa, que também incluiu cientistas da Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atômica, Universidade de Edimburgo, Universidade de Rochester, Universidade da California, Berkeley, e a George Washington University - focada nesta transição gás-líquido-metálico no deutério isótopo mais pesado do hidrogênio molecular. (Isótopos são átomos do mesmo elemento que têm o mesmo número de prótons, mas um número diferente de nêutrons.)

Eles estudaram como a capacidade do deutério de absorver ou refletir a luz mudou em até quase seis milhões de vezes a pressão atmosférica normal (600 gigapascais) e em temperaturas inferiores a 1, 700 graus Celsius (cerca de 3, 140 graus Fahrenheit). A refletividade pode indicar que um material é metálico.

Eles descobriram que abaixo de cerca de 1,5 milhão de vezes a pressão atmosférica normal (150 gigapascais), o deutério mudou de transparente para opaco - absorvendo a luz em vez de permitir que ela passasse. Mas uma transição para a refletividade semelhante à do metal começou quase 2 milhões de vezes a pressão atmosférica normal (200 gigapascais).

"Para construir melhores modelos de arquitetura exoplanetária potencial, esta transição entre gás e hidrogênio líquido metálico deve ser demonstrada e compreendida, "Goncharov explicou." É por isso que nos concentramos em identificar o início da refletividade no deutério comprimido, aproximando-nos de uma visão completa deste importante processo. "