L'hydrogène est un gaz présent dans l'atmosphère à des niveaux de traces qui ne peuvent pas soutenir la vie. Il est synthétisé à partir d'hydrocarbures et d'eau. L'hydrogène gazeux constitue la fraction la plus légère de la molécule H2O. L'hydrogène est à la fois le plus léger et le plus basique de tous les éléments. C'est un gaz assez réactif, qui entre en combinaison chimique avec la plupart des éléments et est faiblement repoussé par les forces magnétiques.
Mouvement magnétique permanent
Une grande partie de la physique est consacrée à l'étude des effets produits au sein de divers matériaux par l'application d'un champ magnétique. Dans l'atome d'hydrogène, un noyau avec un seul proton chargé positivement, qui reste stationnaire, est mis en orbite par un seul électron chargé négativement. Une telle configuration peut donner l'impression que l'hydrogène a une puissante attraction magnétique, mais ce n'est pas le cas. L'hydrogène gazeux n'est en effet que très faiblement magnétique. La raison en est que les atomes d'hydrogène ne se trouvent pas isolément. Ils sont liés ensemble pour former une molécule, qui a une énergie chimique inférieure à celle des atomes séparés. Au sein de cette molécule, la quantité de mouvement d'un électron se déplace dans la direction opposée à celle de son voisin. En raison de ce phénomène, la molécule n'est que faiblement magnétique et est considérée comme dépourvue de moment magnétique permanent.
La loi de Faraday
L'hydrogène est une substance diamagnétique. Le diamagnétisme se produit dans les matériaux dont les atomes ont des électrons appariés. Selon la loi de Faraday, lorsqu'une molécule d'hydrogène est exposée à un champ magnétique, ses électrons qui sont en orbite modifient légèrement leur quantité de mouvement. À mesure que le champ magnétique augmente, un champ induit est créé, que les électrons de la molécule ressentent comme une force. Grâce à ce principe de physique, la molécule d'hydrogène acquiert un moment magnétique induit. Ce moment induit est opposé au champ appliqué et est appelé diamagnétisme. Grâce à ces principes de physique, l'hydrogène est faiblement repoussé par un aimant voisin.
Magnétisme dans l'espace interplanétaire
Le magnétisme est la force essentielle qui détermine la forme du plasma ou de la matière ionisée. Les régions d'hydrogène autour des galaxies sont également des plasmas, malgré le faible degré d'ionisation. Le degré d'ionisation dans l'espace interplanétaire varie de celui des régions d'hydrogène à des états complètement ionisés dans d'autres régions de l'espace. Dans l'espace, cependant, même le plasma faiblement ionisé dans la région de l'hydrogène réagit fortement aux champs électromagnétiques. Le plasma magnétisé, tel que contenu dans la région de l'hydrogène, est l'état dominant dans l'univers dans son ensemble.
