Cientistas liderados por Stewart Carnegie McWilliams estudou como óxido de magnésio se comporta em condições extremas de profundidade dentro de planetas e encontrou evidências de que altera nossa compreensão da evolução planetária.
Particularmente resistente a alterações quando sob intensas pressões e temperaturas, o óxido de magnésio é um bom modelo para o estudo da natureza de interiores planetários.
Com base em previsões teóricas, tem apenas três estados únicos, com diferentes estruturas e propriedades presentes sob condições planetárias: sólidos sob condições ambiente (por exemplo sobre a superfície da Terra), líquidos a temperaturas elevadas, e uma outra estrutura do sólido sob alta pressão. A última estrutura nunca foi observada na natureza ou em experiências.
McWilliams e sua equipe observaram óxido de magnésio entre as pressões de cerca de 3 milhões de vezes a pressão atmosférica normal (0,3 terapascals) a 14 pressão atmosférica milhão de vezes (1,4 terapascals) ea temperaturas chegando a 90.000 graus Fahrenheit (50000 graus Kelvin), as condições que vão desde aqueles que estão no centro da nossa Terra para aqueles de grande exo-planeta super-Terras.
As suas observações indicam mudanças substanciais na ligação molecular como o óxido de magnésio reage a estas condições diversas, incluindo a transformação de uma fase de alta pressão novo sólido.
Na verdade, quando o derretimento, há sinais de que as mudanças de óxido de magnésio de um material isolante como o quartzo (o que significa que os elétrons não fluem facilmente) para um metal semelhante ao ferro (o que significa que os elétrons fazem fluem facilmente através do material).
Desenho de estas e outras observações recentes, a equipe concluiu que enquanto o óxido de magnésio é sólida e não-condutor em condições encontradas na Terra nos dias de hoje, o oceano da Terra primitiva magma pode ter sido capaz de gerar um campo magnético. Do mesmo modo, a fase, metálico líquido de óxido de magnésio pode existir hoje nos mantos profundos da super-Terra planetas, como pode a fase sólida antes observados.
"Nossas descobertas borrar a linha entre as definições tradicionais de material do manto e núcleo e oferecer um caminho para a compreensão de como os planetas jovens ou quente pode gerar e sustentar campos magnéticos", disse McWilliams.
"Este estudo pioneiro leva vantagem de novas técnicas de laser para explorar a natureza dos materiais que compõem a grande variedade de planetas sendo descobertos fora do nosso Sistema Solar", disse Russell Hemley, diretor do Laboratório de Geofísica de Carnegie.
"Estes métodos permitem investigações sobre o comportamento destes materiais a pressões e temperaturas nunca antes explorados experimentalmente."
O estudo é publicado 22 de novembro pela Science Express.
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