Jupiter og Saturn kan danne metallisk helium
De to store gasplaneters indre er varmere end Solen og med atmosfæretryk ti millioner gange højere end Jordens. Forhold som gør, at metallisk helium kan blandes med metallisk brint og danne en flydende metallegering.
Læs også
Forskerne fra blandt andet University of California har påvist, at metallisk helium slet ikke er så sjældent som hidtil antaget. Det dannes under de betingelser, som findes i midten af kæmpestore gasplaneter som Saturn og Jupiter, hvor det blandes med metallisk brint og danner en flydende metallegering.
Resultatet er offentliggjort i dennes uges version af online-versionen af Proceedings of the National Academy of Sciences. Ifølge Raymond Jeanloz fra University of California er opdagelsen et stort gennembrud i forståelsen af materialer. Samtidig er den vigtig for at forstå de store planeters udvikling.
Raymond Jeanloz understreger, at opdagelsen også er interessant fra et teknisk synspunkt, da det er med til at øge forskernes viden om deres stabilitet samt fysiske og kemiske egenskaber.
Inde i Jupiter og Saturn, som ikke har nogle fast overflade, er trykket over ti millioner gange højere end trykket her på Jorden. I midten af Jorden er trykket omkring 3,5 millioner gange atmosfæretrykket, mens det inde i Jupiter når op på over 70 millioner gange. Kernerne i Jupiter og Saturn har temperaturer på mellem 10.000 og 20.000 grader celsius, hvilket er to til fire gange varmere end Solens overflade.
Raymond Jeanloz og Lars Stixrude fra University College i London har undersøgt, hvad der sker med helium under sådanne ekstreme forhold. Indtil nu har de fleste undersøgelser fokuseret på studier af brint, da det er det hyppigste element i begge planeter og i universet. Selv om brint er det letteste element, er dets opførsel forholdsvis kompliceret, da det har en tendens til at binde to brintatomer sammen.
Helium er det næstalmindeligste element i universet og udgør omkring fem til ti procent af det. Ved hjælp af kvantemekanik, har forskerne beregnet, hvordan helium opfører sig under forskellige tryk og temperaturer. Resultaterne stemmer overens med eksperimentale resultater, som er fundet ved lavere tryk.
Ved jordiske betingelser er helium en farveløs, gennemsigtig elektrisk isolerende gas, men under de tryk og temperaturer som findes i kæmpeplaneternes kerne, vil helium blive til et flydende metal ligesom kviksølv. Raymond Jeanloz fortæller, at det vil ligne kviksølv, blot mindre reflekterende.
Forskerne har tidligere under forsøg oplevet, at helium begynder at få metallignende egenskaber ved store høje tryk, men indtil nu har det endnu ikke været muligt at eksperimentere med helium under de ekstreme forhold, som findes i planeterne.
