Mikä on metallinen vety?

Metallinen vety on eräänlainen superpuristettu vety, joka löytyy kaasujättien ja tähtien ytimistä. Koska vety on jaksollisen järjestelmän alkalimetallipylvään yläpuolella, se on ollut jo jonkin aikaa tiedossa, että se voi olla metalli, mutta vain äärimmäisissä paineissa. Metallinen vety murskataan niin tiiviisti, että atomin ytimet erotetaan vain tiheällä elektronikeitolla, joka virtaa niiden välillä. Se on kuitenkin huomattavasti vähemmän tiheä kuin neutronium, jossa elektronit sulautuvat yhdessä vedyn protonien kanssa neutronien muodostamiseksi. Kuten kaikki metallit, tämäkin on johtava ja vaatii sähkövirran metalloinnin läsnäolon mittaamiseksi.

Tämä materiaali syntetisoitiin laboratorio -olosuhteissa vasta vuonna 1996 Lawrence Livermoren kansallisessa laboratoriossa. Se oli olemassa vain noin mikrosekunnin ajan, ja sen saavuttaminen vaati tuhansien asteiden lämpötiloja ja yli miljoonan ilmakehän paineen. Tämä oli yllätys, koska aiemmin luultiin, että metallisen vedyn tuottamiseen tarvitaan kiinteää (erittäin kylmää) vetyä. Aiemmat kokeet altistivat kiinteän vedyn jopa 2.5 miljoonan ilmakehän paineille ilman havaittavaa metallointia, joten kokeilu, joka sisälsi kuuman vedyn puristamisen, perustettiin mittaamaan materiaalin muita ominaisuuksia, ei tarkoituksena tuottaa metallista vetyä. Siitä huolimatta se tehtiin ensimmäisen kerran.

Vaikka Lawrence Livermoren kansallisessa laboratoriossa tuotettu metallivety oli kiinteää, on teoreettisesti arvioitu, että voi olla mahdollista luoda nestemäinen versio, jos käytetään jopa suurempia paineita, noin 4 miljoonaa ilmakehää. Laskelmat ovat myös osoittaneet, että tämä materiaali voi olla suprajohdin huoneenlämmössä, vaikka tämä ominaisuus olisi jonkin verran hyödytön käytännön tarkoituksiin, koska jonkin tuotteen puristaminen yli miljoonaan ilmakehään pitkäksi aikaa on paljon suurempi kuin jonkin jäähdyttäminen lähes absoluuttiseen nollaan. On kuitenkin pieni mahdollisuus, että metastabiili metallivety voi olla mahdollista – eli sellainen, joka säilyttää faasinsa, vaikka paine poistetaan.

Uskotaan, että metallista vetyä on aurinkokuntamme suurempien kaasujättiläisten – Jupiterin ja Saturnuksen – ytimissä, samoin kuin vetykuori lähellä Auringon ydintä.