Внутрення химия планет может оличаться от нашей собственной

 Поскольку астрономы продолжают находить новые скалистые планеты вокруг далеких звезд, физики рассматривают, какими могут быть интерьеры этих планет, и как их химия может отличаться от того, что существует на Земле. Новое исследование, трех ученых из Карнеги, показывает, что различные соединения магния могут быть обильными внутри других планет по сравнению с Землей . 

 Кислород и магний являются двумя наиболее обильными элементами мантии Земли. Однако, когда ученые предсказывают химический состав скалистых земных планет за пределами нашей собственной Солнечной системы, они не должны предполагать, что другие скалистые планеты будут иметь минералогию мантийного типа.

  Известно, что звезды с каменистыми планетами различаются по химическому составу. Это означает, что минералогии этих скалистых планет, отличаются друг от друга и от нашей собственной Земли. Например, повышенное содержание кислорода наблюдалось в звездах, в которых размещены скалистые планеты. Таким образом, кислород может быть более обильным в других скалистых планетах, потому что химический состав звезды повлияет на химические составы планет, образовавшихся вокруг него. Если планета более окислена, чем Земля, то это может повлиять на состав соединений, найденных в его внутренней части, включая соединения магния, которые являются предметом этого исследования. 

 Известно, что оксид магния , MgO является чрезвычайно стабильным даже при очень высоких давлениях. В то время как пероксид магния, MgO2, может быть образован в лаборатории при высоких концентрациях кислорода, но он очень неустойчив при нагревании, как это было бы в планетарном интерьере. 

 Предыдущие теоретические расчеты показали, что перекись магния станет стабильной в условиях высокого давления. Принимая эту идею, команда попыталась проверить, может ли синтезироваться  перекись магния в экстремальных условиях, имитирующих планетарные интерьеры. 

 Используя нагретую лазером ячейку, они принесли очень маленькие образцы оксида магния и кислорода к различным давлениям, предназначенным для имитации планетарных интерьеров, от атмосферного давления до 1,6 млн. Нормального атмосферного давления (0-160 гигапаскалей) и нагревали их до температур выше 3,140 градусов по Фаренгейту (2000 Кельвинов). Они обнаружили, что при примерно в 950 000 раз нормальном атмосферном давлении (96 гигапаскалей) и при температурах 3410 градусов по Фаренгейту (2,150 Кельвина) оксид магния реагирует с кислородом с образованием перекиси магния. 

 «Наши результаты показывают, что перекись магния может быть обильной в чрезвычайно окисленных мантиях и ядрах скалистых планет вне нашей Солнечной системы», - сказал Лобанов. 

 Из-за своей химической инертности MgO также долгое время использовался в качестве проводника, который передает тепло и давление экспериментальному образцу. «Но эта новая информация о своей химической реактивности при высоком давлении означает, что такое экспериментальное использование MgO необходимо пересмотреть, поскольку это может быть причиной нежелательных реакций и воздействия на результаты», - добавил Гончаров.