Como é formado o hidrogênio líquido metálico?

Escrito por stan aberdeen | Traduzido por ana olson
  • Compartilhar
  • Tweetar
  • Compartilhar
  • Pin
  • E-mail
Como é formado o hidrogênio líquido metálico?
Júpiter possui hidrogênio líquido metálico em seu interior (planet image by javarman from Fotolia.com)

Na escala atômica, o hidrogênio líquido metálico é diferente do hidrogênio líquido molecular. O hidrogênio líquido metálico, presente no interior do planeta Júpiter, é formado sob intensa pressão. Tais pressões não existem na Terra, exceto em laboratórios especializados. A pesquisa sobre hidrogênio líquido metálico foca em suas propriedades elétricas.

Outras pessoas estão lendo

Molecular versus metálico

O hidrogênio metálico é diferente de hidrogênio molecular. O hidrogênio molecular mantém a estrutura "H2" -- dois átomos de hidrogênio distintos ligados. A uma pressão suficientemente alta, os átomos de hidrogênio perdem suas ligações características. Elétrons carregados e prótons transitam livremente no fluido comprimido. Esta "viagem" dos elétrons não-ligados é a origem da condutividade semelhante à de metais.

Pressão

Pressão é a variável-chave na formação de hidrogênio líquido metálico. Naturalmente, esta pressão acontece devido ao "engavetamento" planetário sobre camadas de hidrogênio. Camadas de material mais próximas do centro do planeta sofrem maior pressão. Se houver pressão suficiente, o hidrogênio molecular vai sofrer uma mudança de fase. Esta mudança de fase é semelhante àquela entre o vapor de água e as gotas de líquido. Ao contrário de mudanças de líquido para gás, transições da fase molecular para metálica envolvem a separação dos átomos de hidrogênio. Os elétrons se separam de seus núcleos atômicos e movimentam-se em uma densa "sopa" metálica.

Formação natural

O interior de Júpiter contém hidrogênio metálico formado naturalmente. O grande tamanho do planeta e a ampla distância em relação ao sol permite que ele mantenha grandes quantidades de hidrogênio (e outros gases). A massa se acumula e exerce enorme pressão próxima ao núcleo de Júpiter. Uma camada de hidrogênio líquido molecular existe dentro daquele planeta. Com o aumento progressivo da pressão, o hidrogênio molecular se transforma (se degenera) em um fluido eletricamente condutivo: o hidrogênio líquido metálico, o que ajuda a explicar os fortes campos magnéticos em torno do planeta gigante.

Produção em laboratório

Pressões induzidas pela gravidade não acontecem naturalmente no laboratório. Em vez disso, são utilizados instrumentos de compressão intensa baseados em projéteis. Estes dispositivos comprimem uma pequena amostra de hidrogênio cuidadosamente controlada. Por vezes, impurezas são adicionados à amostra de hidrogênio. Estas impurezas podem aumentar as propriedades desejadas, tais como estabilidade e supercondutividade (resistência elétrica zero).

Projetos de pesquisa futuros

O hidrogênio metálico líquido é uma substância sedutora se apropriadamente controlada. O componente-chave -- hidrogênio -- está em toda parte. A propriedade metálica implica em alta condutividade. Existe a especulação de que o hidrogênio metálico pode ser, pelo menos em algumas circunstâncias, um supercondutor de corrente elétrica. É impossível compreender a física de objetos semelhantes a Júpiter sem pesquisa em hidrogênio líquido metálico. "Compostos" de hidrogênio líquido metálico e outros materiais, tais como o lítio, oxigênio ou ferro podem se revelar uma nova classe de substâncias muito valiosas.

Não perca

Filtro:
  • Geral
  • Artigos
  • Slides
  • Vídeos
Mostrar:
  • Mais relevantes
  • Mais lidos
  • Mais recentes

Nenhum artigo disponível

Nenhum slide disponível

Nenhum vídeo disponível