O hidrogênio é um gás encontrado na atmosfera em níveis residuais que não podem sustentar a vida. É sintetizado a partir de hidrocarbonetos e água. O gás hidrogênio constitui a fração mais leve da molécula de H2O. O hidrogênio é o mais leve e o mais básico de todos os elementos. É um gás bastante reativo, que entra em combinação química com a maioria dos elementos e é fracamente repelido por forças magnéticas.
Movimento magnético permanente
Uma grande seção da física é dedicada ao estudo dos efeitos produzidos em vários materiais pela aplicação de um campo magnético. No átomo de hidrogênio, um núcleo com um único próton carregado positivamente, que permanece estacionário, é orbitado por um único elétron carregado negativamente. Essa configuração pode dar a impressão de que o hidrogênio tem uma poderosa atração magnética, mas não é o caso. O gás hidrogênio é, na verdade, apenas muito fracamente magnético. A razão para isso é que os átomos de hidrogênio não são encontrados isoladamente. Eles são ligados entre si para formar uma molécula, que tem uma energia química mais baixa do que átomos separados. Dentro dessa molécula, o momento de um elétron viaja na direção oposta ao de seu vizinho. Devido a esse fenômeno, a molécula é apenas fracamente magnética e é considerada como sem um momento magnético permanente.
Lei de Faraday
O hidrogênio é uma substância diamagnética. O diamagnetismo ocorre em materiais cujos átomos têm elétrons emparelhados. De acordo com a Lei de Faraday, quando uma molécula de hidrogênio é exposta a um campo magnético, seus elétrons que estão em órbita alteram ligeiramente seu momento. À medida que o campo magnético aumenta, um campo induzido é criado, o qual os elétrons da molécula experimentam como uma força. Por meio desse princípio da física, a molécula de hidrogênio adquire um momento magnético induzido. Este momento induzido é oposto ao campo aplicado e é denominado diamagnetismo. Por meio desses princípios da física, o hidrogênio é fracamente repelido por um ímã próximo.
Magnetismo no espaço interplanetário
O magnetismo é a força essencial que determina a forma do plasma ou da matéria ionizada. As regiões de hidrogênio ao redor das galáxias também são plasmas, apesar do grau de ionização ser pequeno. O grau de ionização no espaço interplanetário varia desde as regiões de hidrogênio até estados totalmente ionizados em outras regiões do espaço. No espaço, entretanto, mesmo o plasma fracamente ionizado na região do hidrogênio reage fortemente aos campos eletromagnéticos. O plasma magnetizado, como o contido na região do hidrogênio, é o estado dominante no universo como um todo.