Zinātnieki izmantoja milzu lāzeru, lai izprastu eksoplanētas veidošanos

Astronomisko novērojumu sasniegumi ir ļāvuši atklāt ārkārtīgi daudz ekstrasolāru planētu,

tiek uzskatīts, ka dažiem no tiem ir Zemei līdzīgs akmeņains sastāvs. Sīkāka to iekšējās struktūras izpēte varētu sniegt svarīgus norādījumus par to iespējamo apdzīvojamību.

“Ierobežotā pieejamā apjoma dēļBalstoties uz datiem, lielākā daļa akmeņaino eksoplanetu iekšējās struktūras modeļu liecina par lielāku Zemes versiju, kas sastāv no dzelzs kodola, ko ieskauj mantija, kurā dominē silikāti un oksīdi. Tomēr šī pieeja lielā mērā ignorē atšķirīgās īpašības, kas var būt sastāvdaļu materiāliem, ja spiediens ir lielāks par tiem, kas pastāv Zemes iekšienē.

Federika Koppari, fiziķe

Milzu lāzeru izmantošana uz lāzera iekārtasOmega Ročesteras universitātē pētnieki ir saspiesti dzelzs oksīda paraugu līdz gandrīz 7 megabāriem (vai Mbar, kas ir 7 miljoni reižu vairāk nekā Zemes atmosfēras spiediens), apstākļiem, kas sagaidāmi akmeņainu eksoplanētu zarnās, kas ir apmēram piecas reizes masīvākas nekā Zeme. Viņi mērķēja papildu lāzerus uz nelielu metāla foliju, lai izveidotu īsu rentgenstaru impulsu, kas būtu pietiekami gaišs, lai ļautu viņiem veikt saspiesta parauga rentgenstaru difrakcijas attēlu.

Precīzs laiks ir kritisks, jomaksimālā spiediena stāvoklis saglabājas ne vairāk kā miljardā sekundē. Tā kā rentgena difrakcija ir unikāli piemērota, lai izmērītu attālumu starp atomiem un to, kā tie tiek sakārtoti kristāla režģī, komanda atklāja, ka tad, kad dzelzs oksīds tiek saspiests līdz spiedienam, kas pārsniedz 3 Mbar (zemes kodola spiediens), tas nonāk citā fāzē, kur atomi ir blīvāk iesaiņoti.

Jaunu datu apvienošana ar iepriekšējiem mērījumiemmagnija oksīds, kas ir vēl viena akmeņainu planētu galvenā sastāvdaļa, komanda izveidoja modeli, lai saprastu, kā fāzes pāreja dzelzs oksīdā varētu ietekmēt viņu spēju sajaukt. Viņi atklāja, ka lielu sauszemes eksoplanētu apvalks var ļoti atšķirties no tā, kam ir ļoti atšķirīga viskozitāte, elektrovadītspēja un reoloģiskās īpašības.

Iekšpusē gaidāmi ekstrēmāki apstākļilielas akmeņainas virszemes, veicina jaunas sarežģītas mineraloģijas rašanos, kurā materiāli sajaucas (vai nesajaucas), plūst un deformējas pilnīgi citādi nekā Zemes apvalkā. Maisīšana ne tikai spēlē lomu planētas veidošanā un evolūcijā, bet arī būtiski ietekmē reoloģiju un vadītspēju, kas galu galā ir saistīta ar tās apdzīvojamību.

Paredzams, ka šis pētījums būsstimulēs turpmākus eksperimentālus un teorētiskus pētījumus, kuru mērķis ir izprast sastāvdaļu sajaukšanās īpašības bezprecedenta spiediena un temperatūras apstākļos.

Lasīt vairāk:

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs.

Lielākais aisbergs pasaulē sabruka, fragmenti metās uz ziemeļiem. Vai tas ir bīstami?

Korejā viņi ir izveidojuši saules paneli, kuru var satīt.

Paskaties uz Marsa 8 triljonu pikseļu attēlu.