Dankzij laboratoriumgebaseerde mimiek kon een internationaal team van natuurkundigen, waaronder Carnegie's Alexander Goncharov, waterstof onderzoeken onder de omstandigheden die worden aangetroffen in het binnenste van reuzenplaneten - waar experts denken dat het wordt samengeperst totdat het een vloeibaar metaal wordt, elektriciteit kunnen geleiden. Hun werk is gepubliceerd in Wetenschap .

Waterstof is het meest voorkomende element in het universum en het eenvoudigste:het bestaat uit slechts één proton en één elektron in elk atoom. Maar die eenvoud is bedrieglijk, omdat er nog zoveel te leren is, inclusief zijn gedrag onder omstandigheden die niet op aarde voorkomen.

Bijvoorbeeld, hoewel waterstof op het oppervlak van reuzenplaneten, zoals Jupiter en Saturnus in ons zonnestelsel, is een gas, net zoals op onze eigen planeet, diep in deze gigantische planetaire interieurs, wetenschappers geloven dat het een metaalachtige vloeistof wordt.

"Deze transformatie is al lang een aandachtspunt in de natuurkunde en planetaire wetenschap, " zei hoofdauteur Peter Celliers van het Lawrence Livermore National Laboratory.

Het onderzoeksteam, dat ook wetenschappers van de Franse commissie voor alternatieve energie en atoomenergie omvatte, Universiteit van Edinburgh, Universiteit van Rochester, Universiteit van California, Berkeley, en George Washington University - gericht op deze overgang van gas naar metaal-vloeistof in de zwaardere isotoop deuterium van moleculaire waterstof. (Isotopen zijn atomen van hetzelfde element met hetzelfde aantal protonen maar een ander aantal neutronen.)

Ze bestudeerden hoe het vermogen van deuterium om licht te absorberen of te reflecteren veranderde onder bijna zes miljoen keer de normale atmosferische druk (600 gigapascal) en bij temperaturen van minder dan 1. 700 graden Celsius (ongeveer 3, 140 graden Fahrenheit). Reflectiviteit kan aangeven dat een materiaal metaalachtig is.

Ze ontdekten dat onder ongeveer 1,5 miljoen keer de normale atmosferische druk (150 gigapascal) het deuterium overschakelde van transparant naar ondoorzichtig en het licht absorbeerde in plaats van het door te laten. Maar een overgang naar metaalachtige reflectiviteit begon bij bijna 2 miljoen keer de normale atmosferische druk (200 gigapascal).

"Om betere modellen van potentiële exoplanetaire architectuur te bouwen, deze overgang tussen gas en metallische vloeibare waterstof moet worden aangetoond en begrepen, Goncharov legde uit. "Daarom hebben we ons gericht op het lokaliseren van het begin van reflectiviteit in gecomprimeerd deuterium, brengt ons dichter bij een complete visie van dit belangrijke proces."