O
hidrogênio metálico foi obtido em uma bigorna de diamante, em pressões acima de
465 GPa. [Imagem: R.Dias/I.F.Silvera]
Previsto
para existir no núcleo de planetas gigantes, como Júpiter, o hidrogênio sólido
acaba de ser sintetizado em laboratório pela primeira vez - depois de mais de
80 anos de tentativas.
Os
primeiros dados confirmam que o hidrogênio metálico apresenta muitas qualidades
importantes no campo da física, incluindo a supercondutividade e a
superfluidez, o que poderia ter implicações valiosas para a solução de
problemas energéticos.
Em 1935,
dois cientistas - Wigner e Huntington - previram que o hidrogênio molecular se
tornaria um metal sólido a uma pressão de 25 gigapascals (GPa).
Inúmeros
experimentos mostraram que alguns dos pressupostos de Wigner e Huntington
estavam errados. No ano passado, os primeiros indícios experimentais do
hidrogênio metálico começaram a surgir a 325 GPa.
Agora,
Ranga Dias e Isaac Silvera, da Universidade de Harvard, nos EUA, finalmente
metalizaram o hidrogênio depois de submeter o gás a pressões entre 465 e 495
GPa a 5,5 K - uma pressão quase 20 vezes mais alta do que a inicialmente
prevista.
As medições
espectroscópicas indicam que o hidrogênio se dissociou do seu estado molecular
padrão (H2) em um metal atômico. A dupla acredita que a fase
metálica é provavelmente sólida, mas o experimento que eles realizaram não
produziu dados suficientes para discriminar entre os estados sólido e líquido -
o que eles sabem ao certo é que o hidrogênio metálico se formou e apresenta as
características esperadas.
“Esta é a primeira amostra de hidrogênio metálico na Terra.
Então, se você está olhando para ela, está olhando para algo que nunca existiu
antes,” disse Silvera.
As
fases do hidrogênio obtidas durante o experimento. [Imagem: R.Dias/I.F.Silvera]
“O desafio agora é resfriar o
hidrogênio metálico e, se for o caso, estudar sua estabilidade térmica para ver
se há um caminho para sua produção em grandes quantidades”, concluiu a dupla.
Cálculos
teóricos mais recentes indicam que pode ser possível criar hidrogênio metálico
supercondutor de uma forma mais fácil adicionando um pouco de lítio ao
experimento.
Bibliografia:
Observation of the
Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen. Ranga P. Dias, Isaac F. Silvera. Science. DOI:
10.1126/science.eaal1579.
