นักวิทยาศาสตร์ใช้เลเซอร์ขนาดยักษ์เพื่อทำความเข้าใจการก่อตัวของดาวเคราะห์นอกระบบ

ความก้าวหน้าในการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์นำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนไม่ธรรมดา

บางแห่งเชื่อกันว่ามีองค์ประกอบเป็นหินคล้ายโลก การศึกษาโครงสร้างภายในโดยละเอียดยิ่งขึ้นสามารถให้เบาะแสสำคัญเกี่ยวกับความสามารถในการอยู่อาศัยของพวกมันได้

“เนื่องจากปริมาณที่มีอยู่จำกัดจากข้อมูล แบบจำลองโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์นอกระบบหินส่วนใหญ่แนะนำว่าโลกมีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งประกอบด้วยแกนเหล็กที่ล้อมรอบด้วยเนื้อโลกที่มีซิลิเกตและออกไซด์เป็นส่วนประกอบ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ส่วนใหญ่ละเลยคุณสมบัติต่างๆ ที่วัสดุที่เป็นส่วนประกอบอาจมีแรงกดดันมากกว่าคุณสมบัติที่มีอยู่ในโลก"

เฟเดริกา คอปปารี นักฟิสิกส์

การใช้เลเซอร์ขนาดยักษ์บนเครื่องเลเซอร์Omega จากมหาวิทยาลัย Rochester นักวิจัยได้บีบอัดตัวอย่างเหล็กออกไซด์ให้มีขนาดเกือบ 7 เมกะบาร์ (หรือ Mbar ซึ่งเป็น 7 ล้านเท่าของความดันบรรยากาศของโลก) ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในลำไส้ของดาวเคราะห์นอกระบบหินที่มีมวลมากกว่าโลกประมาณห้าเท่า พวกเขาเล็งเลเซอร์เพิ่มเติมไปที่ฟอยล์โลหะขนาดเล็กเพื่อสร้างคลื่นรังสีเอกซ์สั้น ๆ สว่างพอที่จะทำให้พวกมันถ่ายภาพการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของตัวอย่างที่บีบอัดได้

เวลาที่แน่นอนมีความสำคัญเนื่องจากสภาวะความดันสูงสุดยังคงมีอยู่ไม่เกินหนึ่งในพันล้านของวินาที เนื่องจากการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดระยะห่างระหว่างอะตอมและวิธีการจัดเรียงเป็นโครงตาข่ายคริสตัลทีมพบว่าเมื่อเหล็กออกไซด์ถูกบีบอัดจนมีความดันเกิน 3 Mbar (ความดันของแกนโลก) มันเข้าสู่อีกขั้นตอนหนึ่งที่มีการบรรจุอะตอมหนาแน่นขึ้น

การรวมข้อมูลใหม่กับการวัดก่อนหน้านี้แมกนีเซียมออกไซด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักอีกอย่างหนึ่งของดาวเคราะห์หินทีมงานได้สร้างแบบจำลองเพื่อทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนเฟสของเหล็กออกไซด์อาจส่งผลต่อความสามารถในการผสมอย่างไร พวกเขาพบว่าส่วนบนของดาวเคราะห์นอกระบบขนาดใหญ่อาจแตกต่างจากที่มีความหนืดการนำไฟฟ้าและคุณสมบัติทางรีโอโลจีที่แตกต่างกันมาก

คาดว่าจะมีสภาวะที่รุนแรงมากขึ้นภายในซูเปอร์เอิร์ ธ ที่เป็นหินขนาดใหญ่นำไปสู่การเกิดขึ้นของแร่วิทยาที่ซับซ้อนใหม่ซึ่งวัสดุที่เป็นส่วนประกอบผสมกัน (หรือไม่ผสม) การไหลและการเปลี่ยนรูปในลักษณะที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับในเสื้อคลุมของโลก การผสมไม่เพียง แต่มีบทบาทในการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์เท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการไหลและการนำไฟฟ้าซึ่งเกี่ยวข้องกับความสามารถในการอยู่อาศัยของมันในที่สุด

เมื่อมองไปข้างหน้าการศึกษานี้คาดว่าจะจะกระตุ้นการวิจัยเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติการผสมของวัสดุที่เป็นส่วนประกอบภายใต้แรงกดดันและสภาวะอุณหภูมิที่ไม่เคยมีมาก่อน

อ่านเพิ่มเติม:

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด

ภูเขาน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในโลกถล่มเศษชิ้นส่วนพุ่งไปทางเหนือ เป็นอันตรายหรือไม่?

ในเกาหลีพวกเขาได้สร้างแผงโซลาร์เซลล์ที่สามารถม้วนเก็บได้

ดูภาพ 8 ล้านล้านพิกเซลของดาวอังคาร