L'idrogeno è un gas che si trova nell'atmosfera a livelli di tracce che non possono sostenere la vita. È sintetizzato da idrocarburi e acqua. Il gas idrogeno costituisce la frazione più leggera della molecola di H2O. L'idrogeno è sia il più leggero che il più elementare di tutti gli elementi. È un gas abbastanza reattivo, che entra in combinazione chimica con la maggior parte degli elementi ed è debolmente respinto dalle forze magnetiche.
Movimento magnetico permanente
Un'ampia sezione di fisica è dedicata allo studio degli effetti prodotti all'interno di vari materiali dall'applicazione di un campo magnetico. Nell'atomo di idrogeno, un nucleo con un singolo protone caricato positivamente, che rimane stazionario, è orbitato da un singolo elettrone caricato negativamente. Una tale configurazione può dare l'impressione che l'idrogeno abbia una potente attrazione magnetica, ma non è così. Il gas idrogeno è, in effetti, solo molto debolmente magnetico. La ragione di ciò è che gli atomi di idrogeno non si trovano isolatamente. Sono legati insieme per formare una molecola, che ha un'energia chimica inferiore rispetto agli atomi separati. All'interno di questa molecola, la quantità di moto di un elettrone viaggia nella direzione opposta a quella del suo vicino. A causa di questo fenomeno, la molecola è solo debolmente magnetica ed è considerata priva di un momento magnetico permanente.
Legge di Faraday
L'idrogeno è una sostanza diamagnetica. Il diamagnetismo si verifica nei materiali i cui atomi hanno elettroni accoppiati. Secondo la legge di Faraday, quando una molecola di idrogeno è esposta a un campo magnetico i suoi elettroni che sono in orbita, alterano leggermente il loro momento. All'aumentare del campo magnetico, viene creato un campo indotto, che gli elettroni della molecola sperimentano come una forza. Attraverso questo principio fisico, la molecola di idrogeno acquisisce un momento magnetico indotto. Questo momento indotto è opposto al campo applicato ed è chiamato diamagnetismo. Attraverso questi principi fisici, l'idrogeno viene debolmente respinto da un magnete vicino.
Magnetismo nello spazio interplanetario
Il magnetismo è la forza essenziale che determina la forma del plasma o della materia ionizzata. Anche le regioni dell'idrogeno intorno alle galassie sono plasmi, nonostante il grado di ionizzazione sia piccolo. Il grado di ionizzazione nello spazio interplanetario varia da quello nelle regioni dell'idrogeno agli stati completamente ionizzati in altre regioni dello spazio. Nello spazio, tuttavia, anche il plasma debolmente ionizzato nella regione dell'idrogeno reagisce fortemente ai campi elettromagnetici. Il plasma magnetizzato, come quello contenuto nella regione dell'idrogeno, è lo stato dominante nell'universo nel suo insieme.