Для изучения водорода на Юпитере создана модель

Есть целый список экспериментов, которые невероятно трудно выполнить на практике. Чтобы получить точное представление о том, как себя поведет, например, молекула водорода (Н2), нужно создавать такие высокие давления, которые сегодня есть только внутри звезд, а также на планетах Сатурн и Юпитер. Если такие условия создать не представляется возможным, то нужно искать другие подходы, которые смогли бы имитировать поведение водорода, используя компьютер.

Имитационная модель, которая, по сути, является еще более высокоточным методом, чем все ранее известные, использовалась группой ученых  из Международной школы, занимающейся передовыми исследованиями, расположенной в Триесте. Эксперимент проводился для того чтобы подтвердить гипотезу исследователей о поведении водорода. 

Подготовительная работа

Над новым методом работа велась на протяжении последних десяти лет. В основе лежит метод квантового Монте-Карло семейства алгоритмов. Однако новинка новый подход позволяет рассмотреть несравнимо большее число атомов, что позволило получить практически самую реалистичную картину.

Моделирование использовалось для проверки прогноза Хантингтона и Вигнера. Эти ученые в 1935 году сделали предположение о том, то при очень высоких давлениях, когда водород переходит из фазы молекулы в атом, то он приобретает металлические свойства.

В последние годы все, кто пытался путем экспериментов и теоретическим методом, получали очень разные результаты, которое противоречили один другому. Это касается показателя давления, которое необходимо для процессов металлизации водорода.

Суть исследования

Моделирование ученых-исследователей из Триеста показало, что для того чтобы наблюдать этот переход экспериментальным путем ученый мир еще очень далеко. Данные, которые были получены в результате исследования, говорят, что для этого процесса необходимо давление около  500Гпа. Это настолько большое значение, что на сегодня может существовать только в глубоких слоях газообразных планет и никакое наземное экспериментальное оборудование не обладает такими возможностями.

Ученые считают, что понимание фазовой диаграммы водорода важно в таких областях как астрофизика, но также дает представление о том, при каких условиях водород может стать сверхпроводником.

Все исследования происходили с участием K-computer  одного из самых мощных вычислительных ресурсов, расположенных в Токио.