Postępy w obserwacjach astronomicznych doprowadziły do odkrycia niezwykłej liczby planet pozasłonecznych,
„Ze względu na ograniczoną ilość dostępnychNa podstawie danych większość modeli wewnętrznej struktury skalistych egzoplanet sugeruje większą wersję Ziemi, składającą się z żelaznego jądra otoczonego płaszczem zdominowanym przez krzemiany i tlenki. Jednak to podejście w dużej mierze ignoruje różne właściwości, jakie mogą mieć materiały składowe pod ciśnieniami większymi niż te panujące wewnątrz Ziemi.”
Federica Coppari, fizyk
Używanie gigantycznych laserów na maszynie laserowejOmega z University of Rochester naukowcy skompresowali próbkę tlenku żelaza do prawie 7 megabarów (lub Mbar, które jest 7 milionów razy większe od ciśnienia atmosferycznego Ziemi), co jest warunkami spodziewanymi w trzewiach skalistych egzoplanet około pięć razy masywniejszych niż Ziemia. Skierowali dodatkowe lasery na małą metalową folię, aby wytworzyć krótki impuls promieni rentgenowskich, wystarczająco jasny, aby umożliwić im wykonanie obrazu dyfrakcji rentgenowskiej skompresowanej próbki.
Dokładny czas jest krytyczny, ponieważstan ciśnienia szczytowego utrzymuje się nie dłużej niż przez jedną miliardową sekundy. Ponieważ dyfrakcja rentgenowska jest wyjątkowo odpowiednia do pomiaru odległości między atomami i sposobu ich zorganizowania w sieć krystaliczną, zespół odkrył, że gdy tlenek żelaza jest sprężany do ciśnienia przekraczającego 3 Mbar (ciśnienie w rdzeniu Ziemi), przechodzi do innej fazy, w której atomy są gęstsze.
Łączenie nowych danych z poprzednimi pomiaramitlenek magnezu, kolejny kluczowy składnik planet skalistych, zespół zbudował model, aby zrozumieć, jak przemiana fazowa w tlenku żelaza może wpływać na ich zdolność do mieszania się. Odkryli, że płaszcz dużych egzoplanet ziemskich może się bardzo różnić od płaszcza o bardzo różnej lepkości, przewodnictwie elektrycznym i właściwościach reologicznych.
Bardziej ekstremalne warunki spodziewane wewnątrzduże skaliste superziemi, przyczyniają się do powstania nowej złożonej mineralogii, w której materiały składowe mieszają się (lub nie mieszają), płyną i odkształcają się w zupełnie inny sposób niż w płaszczu Ziemi. Mieszanie nie tylko odgrywa rolę w powstawaniu i ewolucji planety, ale także znacząco wpływa na reologię i przewodnictwo, które ostatecznie są związane z jej zdolnością do zamieszkania.
Patrząc w przyszłość, oczekuje się, że to badaniebędzie stymulować dalsze badania eksperymentalne i teoretyczne mające na celu zrozumienie właściwości mieszania materiałów składowych w niespotykanych dotąd warunkach ciśnienia i temperatury.
Czytaj więcej:
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić.
Największa góra lodowa na świecie upadła, fragmenty ruszyły na północ. Czy to jest niebezpieczne?
W Korei stworzyli panel słoneczny, który można zwinąć.
Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa.