Oamenii de știință au folosit laser gigant pentru a înțelege formarea exoplanetei

Progresele în observațiile astronomice au condus la descoperirea unui număr extraordinar de planete extrasolare,

dintre care se crede că unele au o compoziție stâncoasă similară Pământului. Studierea mai detaliată a structurii lor interne ar putea oferi indicii importante despre posibila lor locuință.

„Datorită volumului limitat de disponibilPe baza datelor, majoritatea modelelor de structură internă a exoplanetelor stâncoase sugerează o versiune mai mare a Pământului, constând dintr-un miez de fier înconjurat de o manta dominată de silicați și oxizi. Cu toate acestea, această abordare ignoră în mare măsură diferitele proprietăți pe care materialele constitutive le pot avea la presiuni mai mari decât cele care există în interiorul Pământului.”

Federica Coppari, fizician

Folosirea laserelor gigant pe o mașină cu laserOmega de la Universitatea din Rochester, cercetătorii au comprimat o probă de oxid de fier la aproape 7 megabari (sau Mbar, care este de 7 milioane de ori mai mare decât presiunea atmosferică a Pământului), condiții așteptate în intestinele exoplanetelor stâncoase de aproximativ cinci ori mai mari decât Pământul. Au vizat lasere suplimentare către o mică folie de metal pentru a crea un impuls scurt de raze X, suficient de luminos încât să le permită să facă o imagine de difracție cu raze X a unei probe comprimate.

Ora exactă este critică deoarecestarea de vârf a presiunii persistă cel mult o miliardime de secundă. Deoarece difracția cu raze X este potrivită în mod unic pentru măsurarea distanței dintre atomi și modul în care acestea sunt organizate într-o rețea de cristal, echipa a constatat că atunci când oxidul de fier este comprimat la o presiune mai mare de 3 Mbar (presiunea miezului pământului), merge într-o altă fază în care atomii sunt mai dens.

Combinând date noi cu măsurători anterioareoxidul de magneziu, o altă componentă cheie a planetelor stâncoase, echipa a construit un model pentru a înțelege modul în care tranziția de fază din oxidul de fier le-ar putea afecta capacitatea de amestecare. Au descoperit că mantaua exoplanetelor terestre mari poate fi foarte diferită de una care are vâscozitate, conductivitate electrică și proprietăți reologice foarte diferite.

În interior se așteaptă condiții mai extremesuper-pământuri stâncoase mari, contribuie la apariția unei noi mineralogii complexe în care materialele constitutive se amestecă (sau nu se amestecă), curg și se deformează într-un mod complet diferit decât în ​​mantaua Pământului. Amestecarea nu numai că joacă un rol în formarea și evoluția planetei, ci afectează în mod semnificativ reologia și conductivitatea, care sunt în cele din urmă legate de locuibilitatea acesteia.

Privind în viitor, se așteaptă acest studiuva stimula continuarea cercetărilor experimentale și teoretice care vizează înțelegerea proprietăților de amestecare a materialelor constitutive sub presiuni și temperaturi fără precedent.

Citeste mai mult:

Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște.

Cel mai mare aisberg din lume s-a prăbușit, fragmente s-au repezit spre nord. E periculos?

În Coreea, ei au creat un panou solar care poate fi înfășurat.

Uită-te la imaginea de 8 trilioane de pixeli a lui Marte.