Металлический водород и газообразные планеты

Юпитер имеет примерно вдвое большую плотность, чем Сатурн ( 1,33 против 0,69   г / с м 3 ), потому что он, по-видимому, имеет более высокий массовый процент каменного ядра и металлического водорода внутри. Доступные эталоны плотности этого состояния водорода сильно отличаются от 0,3 2,8   г / с м 3 . Существует ли теоретическая плотность металлического водорода, и будет ли его плотность оставаться относительно постоянной, учитывая меняющиеся высокие давления и температуры в недрах этих планет?

Ответы (1)

Будет градиент плотности водорода для планеты, но вы, вероятно, можете указать среднюю плотность для планеты, если вам нужно что-то оценить.

В 1968 году Эшкрофтом была проведена работа ( N. Ashcroft, PRL 21, 1748, 1968 ), посвященная теме металлического водорода и его плотности, в которой он пришел к выводу, что металлический водород может быть высокотемпературным сверхпроводником. На самом деле это приводилось как возможное оправдание большой величины магнитного поля планеты Юпитер. Я не думаю, что это отвечает на ваш вопрос, но я думаю, что это довольно аккуратно. :)

Джен: Цитаты о плотности металлического H, которые я упомянул выше, были, как я полагаю, числами, полученными в результате лабораторного создания вещества или теоретическими идеями. Меня смущает их ассортимент.
Что значит, смущает их ассортимент? Вы спрашиваете, почему существует диапазон плотностей материалов? Или почему значения такие разные?
Джен: Почему ценности такие разные. Мне кажется, что поскольку металлический H находится в жидкой фазе (?), то его плотность не должна варьироваться от 0,3 до 2,8 г/см^3 в зависимости от источника.
Я вижу две возможности: либо само измерение импульсного удара имеет такой широкий диапазон точности, либо значения находятся примерно в каком-то сверхкритическом состоянии. Из экспериментов со сверхкритической ртутью я знаю, что диапазон плотностей с металлической проводимостью был очень широк.
Почему плотность не меняется? Плотность многих жидкостей меняется в зависимости от конкретных экспериментальных условий. Возьмем, к примеру, воду — ее случай не такой экстремальный, как описанный выше случай с металлическим водородом, но плотность воды довольно сильно различается при разных температурах. У вас есть рекомендации по исследованиям металлического водорода?