Waterstof is een gas dat in de atmosfeer wordt aangetroffen op sporenniveaus die het leven niet in stand kunnen houden. Het wordt gesynthetiseerd uit koolwaterstoffen en water. Waterstofgas vormt de lichtste fractie van het H2O-molecuul. Waterstof is zowel het lichtste als het meest elementaire van alle elementen. Het is een tamelijk reactief gas, dat een chemische verbinding aangaat met de meeste elementen en zwak wordt afgestoten door magnetische krachten.
Permanente magnetische beweging
Een groot deel van de natuurkunde is gewijd aan de studie van de effecten die in verschillende materialen worden geproduceerd door de toepassing van een magnetisch veld. In het waterstofatoom draait een kern met een enkel positief geladen proton, die stationair blijft, om een enkel negatief geladen elektron. Een dergelijke configuratie kan de indruk wekken dat waterstof een sterke magnetische aantrekkingskracht heeft, maar dat is niet het geval. Waterstofgas is in feite slechts zeer zwak magnetisch. De reden hiervoor is dat waterstofatomen niet geïsoleerd worden gevonden. Ze zijn aan elkaar gebonden om een molecuul te vormen, dat een lagere chemische energie heeft dan afzonderlijke atomen. Binnen dit molecuul reist het momentum van een elektron in de tegenovergestelde richting van die van zijn buur. Vanwege dit fenomeen is het molecuul slechts zwak magnetisch en wordt aangenomen dat het een permanent magnetisch moment mist.
De wet van Faraday
Waterstof is een diamagnetische stof. Diamagnetisme komt voor in materialen waarvan de atomen gepaarde elektronen hebben. Volgens de wet van Faraday, wanneer een waterstofmolecuul wordt blootgesteld aan een magnetisch veld, veranderen de elektronen die in een baan om de aarde zijn hun momentum enigszins. Naarmate het magnetische veld toeneemt, wordt een geïnduceerd veld gecreëerd, dat de elektronen van het molecuul als een kracht ervaren. Door dit natuurkundige principe verwerft het waterstofmolecuul een geïnduceerd magnetisch moment. Dit geïnduceerde moment is tegengesteld aan het aangelegde veld en wordt diamagnetisme genoemd. Door deze natuurkundige principes wordt waterstof zwak afgestoten door een nabijgelegen magneet.
Magnetisme in de interplanetaire ruimte
Magnetisme is de essentiële kracht die de vorm van plasma of geïoniseerde materie bepaalt. De waterstofgebieden rond sterrenstelsels zijn ook plasma's, ondanks dat de mate van ionisatie klein is. De mate van ionisatie in de interplanetaire ruimte varieert van die in de waterstofgebieden tot volledig geïoniseerde toestanden in andere gebieden van de ruimte. In de ruimte reageert echter zelfs het zwak geïoniseerde plasma in het waterstofgebied sterk op elektromagnetische velden. Gemagnetiseerd plasma, zoals in het waterstofgebied, is de dominante toestand in het universum als geheel.