Досягнення в астрономічних спостереженнях призвели до відкриття надзвичайної кількості позасонячних планет,
«Через обмежений обсяг доступнихБільшість моделей внутрішньої структури скелястих екзопланет припускають збільшену версію Землі, що складається з залізного ядра, оточеного мантією, в якій переважають силікати і оксиди. Однак цей підхід значною мірою ігнорує різні властивості складових матеріалів, які можуть мати при тисках, що перевищують ті, що існують усередині Землі».
Федеріка Коппарі, фізик
Використовуючи гігантські лазери на лазерної установкиOmega в Університеті Рочестера, дослідники стиснули зразок оксиду заліза до майже 7 мегабар (або Мбар, що в 7 мільйонів разів перевищує атмосферний тиск Землі), умови, очікувані в надрах скелястих екзопланет, приблизно в п'ять разів потужніших, ніж Земля. Вони направили додаткові лазери на невелику металеву фольгу, щоб створити короткий імпульс рентгенівських променів, досить яскравий, щоб дозволити їм зробити знімок дифракції рентгенівських променів стисненого зразка.
Точний час має вирішальне значення, оскількистан пікового тиску зберігається не більше мільярдної частки секунди. Оскільки дифракція рентгенівських променів унікально підходить для вимірювання відстані між атомами і того, як вони організовані в кристалічну решітку, команда виявила, що коли оксид заліза стискається до тиску, що перевищує 3 Мбар (тиск земного ядра) він переходить в іншу фазу, де атоми більш щільно упаковані.
Об'єднавши нові дані з попередніми вимірамиоксиду магнію, ще одного ключового компонента кам'янистих планет, команда побудувала модель, щоб зрозуміти, як фазовий перехід в оксиді заліза може вплинути на їх здатність змішуватися. Вони виявили, що мантія великих екзопланет земного типу може сильно відрізнятися від того, що має зовсім іншу в'язкість, електропровідність і реологічні властивості.
Більш екстремальні умови, очікувані всерединівеликих скелястих суперземель, сприяють появі нової складної мінералогії, в якій складові матеріали змішуються (або не змішуються), течуть і деформуються зовсім інакше, ніж в мантії Землі. Змішування не тільки грає роль у формуванні та еволюції планети, але також істотно впливає на реологію і провідність, які в кінцевому підсумку пов'язані з її населеністю.
Забігаючи вперед, очікується, що це дослідженнябуде стимулювати подальші експериментальні і теоретичні дослідження, спрямовані на розуміння властивостей змішування складових матеріалів при безпрецедентних тисках і температурних умовах.
Читати ще:
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.
Найбільший в світі айсберг зруйнувався, оскільки кинулися на північ. Це небезпечно?
У Кореї створили сонячну панель, яку можна згорнути в рулон.
Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів.