Lo studio fornisce una comprensione della dinamica interna di grandi esopianeti rocciosi

Finora gli astronomi hanno scoperto molti esopianeti. Ora che sono stati identificati diversi esopianeti, gli scienziati ne stanno studiando la formazione e l’abitabilità.

Per determinarne il potenziale di abitabilità, è necessario comprendere le forze che agiscono Interni dei pianeti esterni.

Utilizzando simulazioni di laboratorio, un nuovo studio condotto dal Carnegie Earth and Planetary Laboratory ha rivelato una nuova struttura cristallina che ha importanti implicazioni per la nostra comprensione degli interni delle grandi rocce. pianeti esterni.

Rajkrishna Dutta della Carnegie University, autore principale, ha dichiarato: “Le dinamiche interne del nostro pianeta sono essenziali per mantenere un ambiente superficiale in cui la vita possa prosperare, guidando la geodinamo che crea il nostro campo magnetico e modella la composizione della nostra atmosfera. Le condizioni che si trovano nelle profondità di grandi esopianeti rocciosi come le super-Terre sarebbero uniformi più estremo”.

Il mantello terrestre è fatto di materiali silicati. Si ritiene che le stesse sostanze siano un componente importante di Interni di altri pianeti rocciosi. Sulla Terra, i cambiamenti strutturali che si verificano nei silicati in condizioni di alta pressione e temperatura definiscono i principali limiti in profondo sotterraneocome quella tra il mantello superiore e quello inferiore.

In questo nuovo studio, gli scienziati hanno voluto studiare l’emergere e il comportamento di nuove forme di silicati in condizioni che imitano quelle degli esopianeti.

Thomas Duffy dell’Università di Princeton ha detto: “Per decenni, i ricercatori di Carnegie hanno aperto la strada a ricreare le condizioni interne dei pianeti ponendo piccoli campioni di materiale a pressioni enormi e temperature elevate”.

Ci sono alcune limitazioni alla ricreazione delle condizioni interne degli esopianeti in laboratorio. La modellazione teorica indica l’emergere di nuove fasi di silicato sotto pressione nei mantelli di esopianeti rocciosi. Tuttavia, gli scienziati non hanno notato una tale trasformazione.

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Il germanio è una buona alternativa al silicio. Entrambi gli elementi hanno strutture cristalline simili con una leggera differenza: il germanio induce transizioni tra fasi chimiche a temperature e pressioni inferiori, che possono essere più controllate negli esperimenti di laboratorio.

Gli scienziati hanno utilizzato il magnesio germanio, Mg2GeO4, per ottenere informazioni sui possibili minerali per le super-Terre e i grandi esopianeti rocciosi. Mg2GeO4 è simile a uno dei minerali di silicato più abbondanti nel mantello.

Gli scienziati notano, “Sotto circa due milioni di volte la normale pressione atmosferica, è emersa una nuova fase con una struttura cristallina distinta che include il germanio legato a otto ossigeno”.

Carnegie Sally John Tracy Egli ha dettoE il “La scoperta che, sotto pressioni estreme, i silicati potrebbero assumere una struttura vettoriale attorno a sei, anziché quattro legami, è stata una svolta assoluta in termini di comprensione da parte degli scienziati delle dinamiche profonde della Terra. La scoperta di una tendenza ottuplice potrebbe avere implicazioni altrettanto rivoluzionarie per come pensiamo Nella dinamica dei pianeti interni esterni”.

Riferimento del giornale:

  1. Rajkrishna Dutta et al. Disturbo coordinato ottaedrico turbolento ad altissima pressione di Mg2GeO4: l’analogo dei mantelli superterrestri. DOI: 10.1073/pnas.2114424119

Giustina Rizzo

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