Un composé hydrogène-méthane inhabituel formé à une pression extrêmement élevée est le premier composé à contenir plus de 50% d’hydrogène en poids.
hydrogène Et le méthane Ce sont les deux molécules les plus abondantes du système solaire après l’eau. Leurs interactions à haute pression sont essentielles pour comprendre comment des planètes comme Uranus et Neptune se forment et évoluent. Sous pression ambiante, ces gaz interagissent par de faibles forces de van der Waals, formant constamment de petits groupes moléculaires et se dispersant de manière aléatoire.
Cependant, des pressions plus élevées surmontent la nature transitoire de ces interactions intermoléculaires et organisent les molécules en groupes stoechiométriques distincts appelés composés de van der Waals. Alors que de simples composés d’hydrogène et de méthane tels que CH4(h2)4 On le sait, il y a eu peu de preuves expérimentales pour étayer les suggestions théoriques pour des structures plus riches en hydrogène.
Les chercheurs ont maintenant créé certains de ces composés inhabituels à partir de mélanges d’hydrogène et de méthane dans une cellule à enclume en diamant. A des pressions supérieures à 5GPa, les mélanges gazeux riches en hydrogène forment de petits CH4(h2)2 Composé Van der Waals, qui se transforme en un sans précédent (CH4)3(h2)25 Structure avec pression augmentée à 10GPa – la pression à laquelle les diamants se forment.
Ce composé unique est composé de 51% d’hydrogène moléculaire – ou 63% d’hydrogène atomique – ce qui en fait le premier à devoir la majeure partie de son poids moléculaire à l’atome le plus léger. Les calculs théoriques indiquent que la structure est stabilisée par le fait que le noyau léger d’hydrogène se comporte moins comme une particule classique et plus similaire Un corps mécanique quantique se dépense et se confine. Cet effet nucléaire quantique (CH .) permet4)3(h2)25 Pour conserver sa composition inhabituelle sur une large gamme de hautes pressions jusqu’à 160GPa.
