p Modelo ball-and-stick de sulfeto de hidrogênio. Crédito:domínio público
p O hidrogênio existe como um composto gasoso de dois átomos de hidrogênio (H
2 ) Em condições normais de laboratório, H
2 ocorre nas variantes "orto hidrogênio" e "para hidrogênio". Até agora, não está claro como essas variantes se comportam sob pressão muito alta. Pesquisadores da Universidade de Bayreuth agora encontraram a resposta. Tanto o orto- quanto o para-hidrogênio tornam-se instáveis sob alta pressão e deixam de existir como estados distinguíveis. Os resultados da pesquisa apresentados em
Nature Communications estender nossa compreensão física dos processos mecânicos quânticos fundamentais. p Os dois estados do hidrogênio molecular, orto e para hidrogênio, são conhecidos em pesquisas como isômeros de spin. Eles têm a mesma estrutura química, mas diferem na forma como os núcleos dos "átomos gêmeos" conectados em um H
2 moléculas se relacionam entre si em termos de seu momento angular. Isso resulta em diferentes propriedades físicas dos isômeros de spin, por exemplo, diferenças na condutividade elétrica e térmica. A questão de saber se os isômeros de spin coexistem sob pressões muito altas é de grande interesse para a pesquisa planetária e também para os fundamentos da mecânica quântica. Gigantes gasosos como Júpiter contêm grandes quantidades de hidrogênio gasoso. Nestes planetas, o H
2 as moléculas são submetidas a uma pressão de compressão muitas centenas de vezes maior do que a encontrada na atmosfera terrestre.
p "Se os dois isômeros de spin fossem distribuídos uniformemente em gigantes gasosos, conclusões importantes sobre os campos magnéticos desses planetas e sua estabilidade podem ser derivadas. Contudo, em nosso estudo, conseguimos pela primeira vez demonstrar que o orto e o para-hidrogênio são desestabilizados por pressão de compressão extremamente alta. Suas respectivas propriedades características são perdidas em cerca de 70 gigapascais. Esta evidência pode expandir significativamente nossa compreensão dos processos da mecânica quântica, "diz o primeiro autor e físico Dr. Thomas Meier da Universidade de Bayreuth.
