Viaggio (virtuale) all’interno dei pianeti

sandro scandolo ictp, trieste

Scandolo & Jeanloz, American Scientist (Novembre 2003) e Le Scienze (Agosto 2004)

Percy Bridgman (1882-1962), Premio Nobel per la Fisica 1946

Pressione max 100000 atm

Diamante Grafite

1955: I primi diamanti artificiali

General Electric press

Diamanti artificiali

The two-stage gas gun (Livermore National Labs)

Cella a diamante

ihdψ/dt = Hψ

S. Ulam R. Feynman J. Von Neumann

Los Alamos, 1944

Walter Kohn Premio Nobel per la Chimica 1998 “per lo sviluppo della teoria del funzionale densita’ “

L’energia di un sistema e’ un funzionale unico E[ρ(x)] della densita’ ρ(x)

La teoria del funzionale densita’

H2O+CH4+NH3

Marvin Ross, “Diamonds in the sky” Nature (1981)

Il metano pareva dissociare se sottoposto ad onde d’urto molto intense

Il metano si trasforma in catene piu’ lunghe… e forse in diamanti?

F. Ancilotto et al., Science 275, 1288 (1997)

Metano compresso a un milione di atmosfere

Metano compresso e riscaldato a 4000 gradi

BPM 37093: una nana bianca “spenta” trasformatasi in un gigantesco diamante! Diametro: 4000 Km Scoperta nel 2004

Pressione ambiente

Altissime pressioni

?

•  A che profondita’ l’idrogeno diventa metallico? •  Quanto conduce l’idrogeno metallico?

S. T. Weir, A. C. Mitchell, and W. J. Nellis, "Metallization of Fluid Molecular Hydrogen," Physical Review Letters 76, 1860 (1996).

Il cuore di Giove in laboratorio

L’idrogeno metallico puo’ diventare superconduttore? (calcoli teorici predicono di si’, con Tc̃ temperatura ambiente!)

Saremo capaci di recuperarlo a pressione ambiente? (in caso positivo, avremmo risolto il problema del suo immagazinamento)

http://it.wikipedia.org

La struttura interna della Terra

Quanto e’ caldo il centro della Terra?

x 1000000000000000

Ferro liquido

Ferro solido

5400 oC

S. Scandolo and R. Jeanloz The Centers of Planets American Scientist 91, 516 (Nov-Dec 2003)

S. Scandolo, G.L. Chiarotti, E. Tosatti Diamonds in the sky? Physics World, October 2000, p. 31-36

S. Scandolo and R. Jeanloz Al centro dei pianeti Le Scienze (Agosto 2004)

scandolo@ictp.it