Usando modelos matemáticos, os cientistas 'parecia' para o interior de super-Terras e descobriu que eles podem conter compostos que são proibidos pelas regras clássicas da química - estas substâncias podem aumentar a taxa de transferência de calor e reforçar o campo magnético sobre estes planetas .
Os autores do artigo são um grupo de pesquisadores do Instituto de Moscou de Física e Tecnologia (MIPT) liderada por Artem Oganov, professor do Instituto de Skolkovo da Ciência e Tecnologia e do chefe do Laboratório MIPT of Design Computador. Num estudo anterior, Oganov e seus colegas utilizaram um algoritmo criado por Oganov chamado USPEX para identificar novos compostos de sódio e de cloro, bem como outras substâncias exóticos.
Em seu mais recente trabalho, os pesquisadores tentaram descobrir quais os compostos podem ser formadas por silício, oxigênio e magnésio em altas pressões. Estes elementos particulares não foram escolhidos por acaso.
"Planetas como a Terra consistem em uma crosta fina de silicato, um manto de silicato-óxido - o que representa cerca de 7/8 do volume da Terra e é composto de mais de 90% dos silicatos e óxido de magnésio - e um núcleo de ferro Podemos. digamos que o magnésio, oxigênio e silício formam a base da química na Terra e em planetas como a Terra ", diz Oganov.
Usando o algoritmo USPEX, os investigadores investigaram várias composições estruturais de Mg-Si-O que podem ocorrer a pressões que variam de 5 a 30 milhões de atmosferas. Tais pressões podem existir no interior da super-Terras - planetas com uma superfície sólida em massa várias vezes maior do que a massa da Terra.
Não há planetas como este no sistema solar, mas os astrônomos sabem de planetas orbitando outras estrelas que não são tão pesados como os gigantes gasosos, mas são consideravelmente mais pesado do que a Terra. Eles são chamados de super-Terras.Estes planetas incluem o recentemente descoberto Gliese 832C, que é cinco vezes mais pesado do que a Terra, ou o mega-Terra Kepler-10c (mostrado no topo da página), que é 17 vezes mais pesado do que a Terra.
Os resultados da modelagem de computador que mostram o interior destes planetas pode conter o "exóticos" compostos MgSi3O12 e MgSiO6. Eles têm muitos átomos de oxigênio do que o mais MgSiO3 na Terra.
Além disso, MgSi3O12 é um óxido metálico e de um condutor, ao passo que outras substâncias, que consistem em átomos de Mg-Si-O são dieléctricos ou semicondutores. "Suas propriedades são muito diferentes de compostos normais de magnésio, oxigênio e silício - muitos deles são metais ou semicondutores Isso é importante para gerar campos magnéticos nesses planetas como campos magnéticos produzir correntes elétricas no interior de um planeta, alto.. condutividade poderia significar um campo magnético significativamente mais poderoso ", explica Oganov.
Um campo magnético mais forte significa uma proteção mais poderosa de radiação cósmica e, consequentemente, condições mais favoráveis para os organismos vivos. Os pesquisadores também previu novos óxidos de magnésio e silício que não se encaixam com as regras da química clássica - SiO, SiO3, e MgO3, em adição aos óxidos mg O2 e Mg3O2 anteriormente previstos por Oganov a pressões mais baixas.
O modelo de computador também permitiu aos pesquisadores determinar as reações de decomposição que MgSiO3 sofre as pressões ultra-elevadas no super-Terras - pós-perovskita.
"Isto afecta os limites das camadas do manto e da sua dinâmica. Por exemplo, uma mudança de fase exotérmica acelera a convecção do manto e da transferência de calor dentro do planeta, e uma mudança de fase endotérmica diminui-las para baixo. Isso significa que o velocidade do movimento de placas litosféricas do planeta pode ser maior ", diz Oganov.
A convecção, que determina as placas tectônicas e a mistura do manto, pode ser mais rápido (acelerar a mistura do manto e de transferência de calor) ou mais lenta. Em mudança endotérmico, um cenário possível poderia ser a desintegração de um planeta em várias camadas convecting de forma independente, observou ele.
O fato de que os continentes da Terra estão em constante movimento, "flutuante" na superfície do manto, é o que dá vulcanismo e uma atmosfera respirável. Se a deriva continental parasse, poderia ter consequências desastrosas para o clima.
O Galaxy diário via Instituto de Moscou de Física e Tecnologia
Crédito da imagem: NASA Observatório / Chandra X-Ray
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