Studi ini memberikan pemahaman tentang dinamika internal planet ekstrasurya berbatu besar

Para astronom telah menemukan banyak exoplanet sejauh ini. Sekarang setelah beberapa exoplanet telah diidentifikasi, para ilmuwan sedang mempelajari pembentukan dan kelayakhuniannya.

Untuk menentukan potensi kelayakhuniannya, perlu dipahami gaya-gaya yang mempengaruhi Interior planet luar.

Menggunakan simulasi berbasis laboratorium, sebuah studi baru yang dipimpin oleh Carnegie Earth and Planetary Laboratory telah mengungkapkan struktur kristal baru yang memiliki implikasi penting bagi pemahaman kita tentang interior batuan besar. planet luar.

Rajkrishna Dutta dari Carnegie University, penulis utama, mengatakan, “Dinamika internal planet kita sangat penting untuk mempertahankan lingkungan permukaan tempat kehidupan dapat berkembang – menggerakkan geodinamo yang menciptakan medan magnet kita dan membentuk komposisi atmosfer kita. Kondisi yang ditemukan di kedalaman planet ekstrasurya besar berbatu seperti Bumi super akan merata. lebih ekstrim.”

Mantel bumi terbuat dari bahan silikat. Zat yang sama diyakini menjadi komponen penting dari Interior planet berbatu lainnya. Di Bumi, perubahan struktural yang terjadi pada silikat dalam kondisi tekanan dan suhu tinggi menentukan batas utama dalam Kedalaman Bumi Bagian Dalamseperti itu antara mantel atas dan bawah.

Dalam studi baru ini, para ilmuwan ingin menyelidiki kemunculan dan perilaku bentuk-bentuk baru silikat dalam kondisi yang meniru exoplanet.

Thomas Duffy dari Universitas Princeton berkata, “Selama beberapa dekade, para peneliti Carnegie telah mempelopori menciptakan kembali kondisi bagian dalam planet dengan menempatkan sampel kecil material di bawah tekanan besar dan suhu tinggi.”

Ada beberapa batasan untuk menciptakan kembali kondisi interior planet ekstrasurya di laboratorium. Pemodelan teoritis menunjukkan munculnya fase silikat baru di bawah tekanan di mantel planet ekstrasurya berbatu. Namun, para ilmuwan belum melihat transformasi seperti itu.

Germanium adalah alternatif yang baik untuk silikon. Kedua elemen memiliki struktur kristal yang serupa dengan sedikit perbedaan: germanium menginduksi transisi antara fase kimia pada suhu dan tekanan yang lebih rendah, yang dapat lebih dikontrol dalam eksperimen laboratorium.

Para ilmuwan telah menggunakan magnesium germanium, Mg2GeO4, untuk mendapatkan informasi tentang kemungkinan mineral untuk super-Bumi dan planet ekstrasurya yang besar dan berbatu. Mg2GeO4 mirip dengan salah satu mineral silikat yang paling melimpah di mantel.

Ilmuwan mencatat, “Di bawah sekitar dua juta kali tekanan atmosfer normal, fase baru dengan struktur kristal yang berbeda telah muncul yang mencakup germanium yang terikat pada delapan oksigen.”

Carnegie Sally John Tracy Dia berkataDan “Temuan bahwa di bawah tekanan ekstrem, silikat dapat mengambil struktur yang berorientasi pada enam ikatan, bukannya empat, adalah pengubah permainan total dalam hal pemahaman para ilmuwan tentang dinamika dalam Bumi. Menemukan tren delapan kali lipat dapat memiliki implikasi revolusioner yang sama untuk bagaimana kita berpikir Dalam dinamika planet luar bagian dalam”.

Referensi jurnal:

1. Rajkrishna Dutta dkk. Gangguan tekanan ultra tinggi turbulen oktahedral terkoordinasi dari Mg2GeO4: analog mantel superterestrial. DOI: 10.1073/BNASS.2114424119