Ce se întâmplă în adâncurile lumilor îndepărtate?

O nouă lucrare, condusă de Laboratorul Pământului și Planetelor din Carnegie, folosește datele de laborator pentru a dezvălui o nouă structură cristalină care are implicații majore pentru înțelegerea interioarelor exoplanetelor mari și stâncoase. 

„Dinamica interioară a planetei noastre este crucială pentru menținerea unui mediu de suprafață în care viața poate prospera, modelând, în cele din urmă, compoziția atmosferei noastre„, a explicat Rajkrishna Dutta, de la Carnegie, autorul principal al studiului, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

• Fibrele, noul „trend” în nutriție: cât de mult este, de fapt, sănătos?
• Țigările electronice pot duce la apariția cancerului, avertizează oamenii de știință

Mineralele de silicat alcătuiesc cea mai mare parte din mantaua Pământului și se crede că acestea sunt o componentă majoră a interiorului altor planete stâncoase. Pe Pământ, modificările structurale induse în silicați în condiții de presiune și temperatură ridicate definesc limite cheie în interiorul Pământului, cum ar fi cea dintre mantaua superioară și cea inferioară.

Condițiile din interiorul planetelor, recreate în laborator

Echipa de cercetători a analizat apariția și comportamentul unor noi forme de silicat în condiții asemănătoare cu cele întâlnite în lumi îndepărtate.

Cu toate acestea, există limitări în ceea ce privește capacitatea oamenilor de știință de a recrea în laborator condițiile interioarelor exoplanetare. Modelarea teoretică a indicat faptul că noi faze de silicat apar la presiunile care se așteaptă să fie găsite în mantalele exoplanetelor stâncoase, care sunt de cel puțin patru ori mai masive decât Pământul. Totuși, această tranziție nu a fost încă observată.

Cu toate acestea, germaniul este un bun înlocuitor pentru siliciu. Cele două elemente formează structuri cristaline similare, dar germaniul induce tranziții între fazele chimice la temperaturi și presiuni mai scăzute, care sunt mai ușor de creat în experimentele de laborator.

Lucrând cu germanatul de magneziu, analog cu unul dintre cele mai abundente minerale de silicat din mantaua terestră, echipa a reușit să culeagă informații despre mineralele existente în interiorul Pământului și a altor exoplanete mari și stâncoase.

„Descoperirea a schimbat modul de înțelegere a dinamicii Pământului”

La o presiune atmosferică de aproximativ 2 milioane de ori mai mare decât presiunea atmosferică normală, a apărut o nouă fază cu o structură cristalină distinctă care implică un germaniu legat de opt molecule de oxigen.

În condiții ambientale, majoritatea silicaților și germanaților sunt organizați în ceea ce se numește structură tetraedrică, un siliciu sau germaniu central legat de alți patru atomi. Cu toate acestea, în condiții extreme, acest lucru se poate schimba.

„Descoperirea faptului că, în condiții de presiuni extreme, silicații ar putea lua o structură orientată în jurul a șase legături, mai degrabă decât patru, a schimbat total jocul în ceea ce privește înțelegerea de către oamenii de știință a dinamicii Pământului profund”, a explicat Tracy, co-autorul lucrării. „Descoperirea unei orientări cu opt legături ar putea avea implicații la fel de revoluționare în ceea ce privește modul în care ne gândim la dinamica interioarelor exoplanetelor”, a concluzionat aceasta, potrivit EurekAlert.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Partea întunecată a unei exoplanete, observată pentru prima dată de astronomi

Atmosfera exoplanetei WASP-189b este similară Pământului. Ce au aflat oamenii de știință?

Astronomii au detectat vapori de apă în atmosfera unei exoplanete de tip „Super Neptun”

Astronomii au descoperit peste 300 de noi exoplanete și un sistem planetar neobișnuit