oktober 4, 2022

Soest Nu

Soest Nu is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Wat gebeurt er in de diepten van verre werelden?

Wat gebeurt er in de diepten van verre werelden?

Silicaatmineralen vormen de meeste aardlagen en worden verondersteld ook een belangrijk onderdeel te zijn van het binnenste van andere rotsachtige planeten, gebaseerd op berekeningen van hun dichtheid. Op aarde bepalen de structurele veranderingen die optreden in silicaten onder hoge druk- en temperatuuromstandigheden belangrijke grenzen in het diepe binnenland, zoals die tussen de bovenste en onderste mantel. Het onderzoeksteam was geïnteresseerd in het onderzoeken van de opkomst en het gedrag van nieuwe vormen van silicaten onder omstandigheden die lijken op die op verre werelden. Krediet: Calliope Monoyos.

De natuurkunde en scheikunde die zich diep in onze planeet afspeelt, zijn fundamenteel voor het bestaan ​​van het leven zoals wij dat kennen. Maar welke krachten werken in het binnenste van verre werelden, en hoe beïnvloeden deze omstandigheden hun bewoonbaarheid?


Nieuw werk onder leiding van het Carnegie Earth and Planetary Laboratory maakt gebruik van laboratoriumsimulatiemethoden om een ​​nieuwe kristalstructuur te onthullen die grote implicaties heeft voor ons begrip van de binnenkant van grote, rotsachtige exoplaneten. Hun bevindingen zijn eerder gepubliceerd Proceedings van de National Academy of Sciences.

Rajkrishna Dutta, hoofdauteur van de Carnegie University, legt uit: “De interne dynamiek van onze planeet is essentieel voor het in stand houden van een oppervlakteomgeving waarin leven kan gedijen – het aandrijven van de geodynamo die ons magnetisch veld creëert en de samenstelling van onze atmosfeer vormt.” “Omstandigheden die worden aangetroffen in de diepten van grote, rotsachtige exoplaneten zoals bovenaardse planeten, zouden nog extremer zijn.”

Silicaatmineralen vormen de meeste aardlagen en worden verondersteld ook een belangrijk onderdeel te zijn van het binnenste van andere rotsachtige planeten, gebaseerd op berekeningen van hun dichtheid. Op aarde treden structurele veranderingen op in de onderstaande silicaten hoge druk Temperatuuromstandigheden bepalen grote grenzen diep in het binnenste van de aarde, zoals die tussen de bovenste en onderste mantel.

Het onderzoeksteam – waaronder Sally John Tracy van Carnegie, Ron Cohen, Francesca Mussi, Kai Lu en Jing Yang, evenals Pamela Burnley van de University of Nevada Las Vegas, Dean Smith en Yu Ming van het Argonne National Laboratory en Stella Chariton en Can Vitaly Brakabenka van de Universiteit van Chicago Thomas Duffy van de Universiteit van Princeton is geïnteresseerd in het onderzoeken van de opkomst en het gedrag van nieuwe vormen van silicaten onder omstandigheden die lijken op die op verre werelden.

“Al tientallen jaren hebben Carnegie-onderzoekers een pioniersrol vervuld bij het nabootsen van de innerlijke omstandigheden van planeten door kleine materiaalmonsters onder enorme druk en hoge temperaturen te plaatsen,” zei Duffy.

Maar er zijn beperkingen aan het vermogen van wetenschappers om de interne omstandigheden van exoplaneten in het laboratorium na te bootsen. Theoretische modellering wees op de opkomst van nieuwe fasen van silicaat onder de verwachte druk in de mantels van rotsachtige exoplaneten die minstens vier keer de massa van de aarde zijn. Maar deze verschuiving is nog niet opgemerkt.

Germanium is echter een goed alternatief voor silicium. De twee elementen vormen vergelijkbare kristalstructuren, maar germanium induceert een overgang tussen chemische fasen bij lagere temperaturen en drukken, die beter kunnen worden gecontroleerd in laboratoriumexperimenten.

Wat gebeurt er in de diepten van verre werelden?

Door te werken met Duits magnesium, Mg2GeO4, dat vergelijkbaar is met een van de meest voorkomende silicaatmineralen in de mantel, kon het team informatie verzamelen over potentiële mineralen van superaarde en grote rotsachtige exoplaneten. Onder ongeveer twee miljoen keer normale atmosferische druk verscheen een nieuwe fase met een duidelijke kristalstructuur bestaande uit germanium gebonden aan acht zuurstofatomen. De nieuwe en omstreden octaëder zal naar verwachting de interne temperatuur en dynamiek van deze planeten fundamenteel beïnvloeden. Krediet: Rajkrishna Dutta.

Werken met Magnesium Graniet, Mg2geo-4vergelijkbaar met een van de meest voorkomende mantel silicaat mineralenIn dit artikel kon het team informatie verzamelen over de mogelijke mineralen van de superaarde en de grote rotsachtige exoplaneten.

Onder ongeveer twee miljoen keer normale atmosferische druk verscheen een nieuwe fase met een duidelijke kristalstructuur bestaande uit germanium gebonden aan acht zuurstofatomen.

“Het meest interessante voor mij is dat magnesium en germanium, twee heel verschillende elementen, elkaar in de structuur vervangen”, zei Cohen.

Onder omgevingsomstandigheden zijn de meeste silicaten en germaniums georganiseerd in een zogenaamde tetraëdrische structuur, één centraal silicium of germanium gebonden aan vier andere atomen. Onder extreme omstandigheden kan dit echter veranderen.

Tracy legde uit dat “de ontdekking dat silicaten onder extreme druk een structuur konden aannemen die gericht was op zes bindingen in plaats van vier, een totale game-changer was in termen van het begrip van wetenschappers van de diepe dynamiek van de aarde.” “De ontdekking van een achtvoudige trend zou vergelijkbare revolutionaire implicaties kunnen hebben voor hoe we denken over de dynamiek van de innerlijke exoplaneet.”


Kan de interne dynamiek van de superaarde de schaal bepalen voor bewoonbaarheid?


meer informatie:
Rajkrishna Dutta et al, een gecoördineerde hypertensieve aandoening van Mg . in acht fasen2geo-4: analoog van supergrondmantels, Proceedings van de National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2114424119

de Quote: Wat gebeurt er in de diepten van verre werelden? (2022, 1 maart) Ontvangen op 2 maart 2022 van https://phys.org/news/2022-03-depths-distant-worlds.html

Op dit document rust copyright. Niettegenstaande elke eerlijke handel met het oog op eigen studie of onderzoek, mag geen enkel deel worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden.

READ  Elektronische wervelingen debuut - vloeistofstromen kunnen de volgende generatie elektronica mogelijk maken