Как мы узнали на уроках естествознания в школе, у Земли есть расплавленное внутреннее пространство (внешнее ядро) глубоко под мантией и земной корой. Жидкие магмы могут «плавиться» в различные типы, процесс, называемый разделением фаз жидкость-жидкость под давлением. Графит может превратиться в алмаз при подобных экстремальных давлениях. Теперь, новое исследование показывает, что подобный процесс может иметь место в экзопланетах «Супер-Земля», в каменистых мирах, больших, чем Земля, где внутренняя часть расплавленного силиката магния, вероятно, также будет преобразована в более плотное состояние.
Проще говоря, силикат магния претерпевает то, что называется фазовым переходом в жидком состоянии. Ученые смогли воспроизвести экстремальные температуры и давления, которые будут обнаружены внутри этих экзопланет, с помощью лазера Janus в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса и OMEGA в Рочестерском университете. Мощный лазерный импульс генерировал ударную волну при прохождении через образцы. Изменения скорости удара и температуры образца указаны при обнаружении изменения фазы.
Интересно, что различные жидкие состояния силикатной магмы в экспериментах показали разные физические свойства при высоких давлениях и температурах, хотя они все еще были одного состава. Из-за разной плотности различные жидкие состояния имели тенденцию разделяться, как нефть и вода.
Полученные данные должны помочь лучше понять внутренности экзопланет земного типа, независимо от того, являются ли они «суперземлями» или меньше, такими как Земля или Марс.
Ведущий ученый Дилан Сполдинг из Калифорнийского университета в Беркли утверждает: «Фазовые изменения между различными типами расплавов не учитывались в моделях эволюции планет. Но они могли бы сыграть важную роль во время формирования Земли и могут указывать на то, что сверхсолнечные «суперземные» планеты имеют структуру, отличную от земной ».
Статья была опубликована в выпуске журнала от 10 февраля 2012 г. Письма о физическом обзоре.
