Forschung im HLRN-Verbund 2011

185Abbildung 1: Phasendiagramm von Wasser (H 2 O). In der fluiden Phase (Farbverlauf von grün über gelb nach rot)sind sowohl Wasserstoff- als auch Sauerstoffkerne beweglich. Die bei kleinen Temperaturen vorhandenenWassermoleküle dissoziieren mit steigendem Druck und steigender Temperatur. Bei weitererTemperaturerhöhung werden auch die Elektronen beweglich und es entsteht ein sehr gut leitendesPlasma. Verschiedene Modifikationen von Wassereis (hellblau) treten bei kleinen Temperaturen aberhohen Drücken auf. Die superionische Phase (dunkelblau) ist zwischen dem Plasma und den Eisphaseneingebettet. Die durchgezogenen Linien kennzeichnen die Materiezustände in Uranus (grau)und Neptun (schwarz), die beide wahrscheinlich große Mengen an Wasser enthalten.sches Phänomen gemacht werden, den bisher hypothetischenPlasmaphasenübergang. Unter hohemDruck erfolgt der Übergang zur vollständig ionisiertenPhase so abrupt, dass sich eine scharfePhasengrenze innerhalb der Flüssigkeit herausbildet[4]. Dieser Flüssig-Flüssig-Phasenüberganghat einen kritischen Punkt bei etwa 1500 K und1,4 Mbar.In Zukunft werden wir unsere Berechnungenauch für komplexere Gemische durchführen, dieden realen Elementkonzentrationen in den großenPlaneten noch genauer entsprechen.Mehr zum Thema1. M. French, T. R. Mattsson, N. Nettelmann, R.Redmer: Equation of state and phase diagramof water at ultrahigh pressures as in planetaryinteriors, Phys. Rev. B 79, 054107 (2009)2. R. Redmer, T. R. Mattsson, N. Nettelmann, M.French: The phase diagram of water and themagnetic fields of Uranus and Neptune, Icarus,im Druck (2010)3. W. Lorenzen, B. Holst, R. Redmer: Demixing ofHydrogen and Helium at Megabar Pressures,Phys. Rev. Lett. 102, 115701 (2009)4. W. Lorenzen, B. Holst, R. Redmer: First-orderliquid-liquid phase transition in dense hydrogen,Phys. Rev. B 82, 195107 (2010)FörderungDFG-Schwerpunktprogramm 1488 PlanetMag,DFG-Sonderforschungsbereich 652 Starke Korrelationenim StrahlungsfeldPhysik