Le mimétisme en laboratoire a permis à une équipe internationale de physiciens, dont Alexander Goncharov de Carnegie, de sonder l'hydrogène dans les conditions trouvées à l'intérieur de planètes géantes - où les experts pensent qu'il est comprimé jusqu'à ce qu'il devienne un métal liquide, capable de conduire l'électricité. Leurs travaux sont publiés dans Science .

L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers et le plus simple, composé d'un seul proton et d'un électron dans chaque atome. Mais cette simplicité est trompeuse, car il y a encore tant à apprendre à ce sujet, y compris son comportement dans des conditions introuvables sur Terre.

Par exemple, bien que l'hydrogène à la surface des planètes géantes, comme Jupiter et Saturne de notre système solaire, est un gaz, comme sur notre propre planète, au plus profond de ces intérieurs planétaires géants, les scientifiques pensent qu'il devient un liquide métallique.

"Cette transformation est depuis longtemps au centre de l'attention de la physique et des sciences planétaires, " a déclaré l'auteur principal Peter Celliers du Lawrence Livermore National Laboratory.

L'équipe de recherche, qui comprenait également des scientifiques du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, Université d'Édimbourg, Université de Rochester, Université de Californie, Berkeley, et l'Université George Washington, axée sur cette transition gaz-métal-liquide dans l'isotope plus lourd deutérium de l'hydrogène moléculaire. (Les isotopes sont des atomes du même élément qui ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.)

Ils ont étudié comment la capacité du deutérium à absorber ou à réfléchir la lumière changeait jusqu'à près de six millions de fois la pression atmosphérique normale (600 gigapascals) et à des températures inférieures à 1, 700 degrés Celsius (environ 3, 140 degrés Fahrenheit). La réflectivité peut indiquer qu'un matériau est métallique.

Ils ont découvert que sous environ 1,5 million de fois la pression atmosphérique normale (150 gigapascals), le deutérium passait de transparent à opaque, absorbant la lumière au lieu de la laisser passer. Mais une transition vers une réflectivité semblable à un métal a commencé à près de 2 millions de fois la pression atmosphérique normale (200 gigapascals).

"Construire de meilleurs modèles d'architecture exoplanétaire potentielle, cette transition entre l'hydrogène gazeux et l'hydrogène liquide métallique doit être démontrée et comprise, " a expliqué Gontcharov. " C'est pourquoi nous nous sommes concentrés sur l'identification du début de la réflectivité dans le deutérium comprimé, nous rapprochant d'une vision complète de cet important processus."