מדענים צפו בפעם הראשונה איך אטומים במולקולה מגנזיום חמצני משתנים וניתכים בתנאים קשים קיצוניים, וקיבלו תובנות חדשות על המינרל החשוב הזה במעטפת כדור הארץ שידועה השפעתו על היווצרות כוכבי לכת
חוקרים הראו באמצעות ניסויים בלייזר עתיר אנרגיה שמגנזיום חמצני הוא כנראה המינרל הראשון שמתמצק בהיווצרות של סופר כדורי ארץ והשפעתו קריטית בהתפתחות הגיאופיזית.
מדענים צפו בפעם הראשונה איך אטומים במגנזיום חמצני משתנים וניתכים בתנאים קשים קיצוניים, וקיבלו תובנות חדשות על המינרל החשוב הזה במעטפת כדור הארץ שידועה השפעתו על היווצרות כוכבי לכת.
מניסויים בלייזר עתיר אנרגיה – שהפעילו על גבישים זעירים של המינרל חום ולחץ מהסוג שמוצאים עמוק בתוך מעטפת של כוכב לכת סלעי – עולה שייתכן שהתרכובת היא המינרל הכי מוקדם שהתמצק מתוך אוקיינוסי מָגמה בהיווצרות של כוכבי לכת חוץ-שמשיים מסוג “סופר כדור הארץ”.
“מגנזיום חמצני יכול להיות המוצק הכי חשוב ששולט בתרמודינמיקה של סופר כדורי ארץ צעירים”, אמרה ג’וּן וויקס מאוניברסיטת ג’ונס הופקינס שניהלה את המחקר. “אם יש לו את טמפרטורת ההיתוך המאוד גבוהה הזאת, הוא יהיה המוצק הראשון שיתגבש כשכוכב לכת סלעי חם יתחיל להתקרר והחלק הפנימי שלו ייפרד לליבה ומעטפת”.
מהממצאים עולה שלאופן שבו מגנזיום חמצני משתנה מצורה אחת לאחרת יכולות להיות השלכות חשובות על הגורמים שקובעים האם כוכב לכת צעיר יהיה כדור שלג או סלע מותך, יפתח אוקיינוסי מים או אטמוספירה, או שתהיה בו תערובת של תכונות אלה.
“סופר כדורי ארץ ארציים, שבהם החומר הזה יהיה רכיב גדול של המעטפת, ההשתנות שלו תתרום משמעותית למהירות המעבר של חום בחלק הפנימי, שתקבע את אופן ההיווצרות והדפורמציה של החלק הפנימי ושאר כוכב הלכת עם הזמן”, אמרה וויקס. “אפשר לחשוב על כך כמדד לחלקים הפנימיים של כוכבי הלכת האלה, כי זה הולך להיות החומר ששולט בדפורמציה שלהם, אחת מאבני הבניין הכי חשובות בכוכבי לכת סלעיים”.
סופר כדורי ארץ, הגדולים מהארץ אבל קטנים מענקים כמו נפטון או אורנוס, הם יעדים חשובים בחקר כוכבי לכת חוץ-שמשיים כי הם שכיחים במערכות שמש אחרות בגלקסיה. ההרכב שלהם יכול להשתנות בין גז לקרח או מים, אבל סופר כדורי ארץ סלעיים צפויים להכיל כמויות גדולות של מגנזיום חמצני שיכולות להשפיע על השדה המגנטי של הכוכב, הגעשיות ומאפיינים גיאופיזיים חשובים אחרים כפי שקורה בכדור הארץ”, אמרה וויקס.
כדי לחקות את התנאים הקיצוניים שהמינרל עשוי לספוג בהתהוות של כוכבי לכת, הצוות הפעיל על דגימות מגנזיום חמצני קטנות לחצים מאוד גבוהים באמצעות מתקן לייזר Omega-EP. המדענים גם ירו קרני רנטגן ותיעדו איך קרני האור האלה הוחזרו מהגבישים כדי לעקוב איך האטומים שלהם הסתדרו מחדש בתגובה ללחצים הגוברים, וציינו במיוחד באיזו נקודה הם השתנו ממוצק לנוזל. כשהם נלחצים מאוד חזק, האטומים של מינרלים כמו מגנזיום חמצני משנים את הסידור שלהם כדי לעמוד בלחצים המרסקים.
עוד בנושא באתר הידען:
2 תגובות
בבקשה תעשי תואר בפיזיקה עם התמחות באסטרונומיה ואחר כך תשפטי.
הכתבות נשמעות לא אמינות בכלל למה לפרסם בכלל?