أدى التقدم في عمليات الرصد الفلكي إلى اكتشاف عدد غير عادي من الكواكب خارج المجموعة الشمسية،
"نظرًا للكمية المحدودة المتاحةبناءً على البيانات، تشير معظم نماذج البنية الداخلية للكواكب الخارجية الصخرية إلى نسخة أكبر من الأرض، تتكون من نواة حديدية محاطة بغطاء تهيمن عليه السيليكات والأكاسيد. ومع ذلك، فإن هذا النهج يتجاهل إلى حد كبير الخصائص المختلفة التي قد تمتلكها المواد المكونة لها عند ضغوط أكبر من تلك الموجودة داخل الأرض".
فيديريكا كوباري، عالمة فيزياء
استخدام الليزر العملاق على جهاز الليزرأوميغا في جامعة روتشستر ، ضغط الباحثون عينة من أكسيد الحديد إلى ما يقرب من 7 ميغا بار (أو Mbar ، وهو ما يعادل 7 ملايين ضعف الضغط الجوي للأرض) ، وهي ظروف متوقعة في أحشاء الكواكب الخارجية الصخرية التي تبلغ كتلتها حوالي خمسة أضعاف كتلة الأرض. لقد استهدفوا أشعة ليزر إضافية على رقاقة معدنية صغيرة لإنشاء نبضة قصيرة من الأشعة السينية ، ساطعة بدرجة كافية للسماح لهم بأخذ صورة حيود الأشعة السينية لعينة مضغوطة.
الوقت المحدد أمر بالغ الأهمية لأنتستمر حالة ضغط الذروة لمدة لا تزيد عن جزء من المليار من الثانية. نظرًا لأن حيود الأشعة السينية مناسب بشكل فريد لقياس المسافة بين الذرات وكيفية تنظيمها في شبكة بلورية ، فقد وجد الفريق أنه عند ضغط أكسيد الحديد إلى ضغط يزيد عن 3 ميغا بار (ضغط قلب الأرض) ، ينتقل إلى مرحلة أخرى حيث تكون الذرات أكثر كثافة.
الجمع بين البيانات الجديدة والقياسات السابقةأكسيد المغنيسيوم ، وهو مكون رئيسي آخر للكواكب الصخرية ، بنى الفريق نموذجًا لفهم كيف يمكن أن يؤثر انتقال الطور في أكسيد الحديد على قدرتها على الاختلاط. ووجدوا أن عباءة الكواكب الخارجية الأرضية الكبيرة يمكن أن تكون مختلفة تمامًا عن تلك التي لها لزوجة مختلفة جدًا وموصلية كهربائية وخصائص ريولوجية.
من المتوقع حدوث ظروف أكثر قسوة في الداخلالأرض الفائقة الصخرية الكبيرة ، تساهم في ظهور علم معقد جديد معقد تختلط فيه المواد المكونة (أو لا تختلط) ، وتتدفق وتشوه بطريقة مختلفة تمامًا عن عباءة الأرض. لا يلعب الخلط دورًا في تكوين الكوكب وتطوره فحسب ، بل يؤثر أيضًا بشكل كبير على الريولوجيا والتوصيلية ، والتي ترتبط في النهاية بصلاحيتها للعيش.
بالنظر إلى المستقبل ، من المتوقع أن هذه الدراسةسيحفز المزيد من البحوث التجريبية والنظرية التي تهدف إلى فهم خصائص خلط المواد المكونة تحت ضغوط وظروف درجة حرارة غير مسبوقة.
قراءة المزيد:
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون.
انهار أكبر جبل جليدي في العالم ، واندفعت الشظايا شمالًا. هل هو خطير؟
في كوريا ، قاموا بإنشاء لوحة شمسية يمكن طيها.
انظر إلى صورة المريخ البالغة 8 تريليون بكسل.