новости космоса
6348 20
01 сентября 2015 16:39:39

Химический состав недр далеких скалистых экзопланет может отличаться от земного

По мере того, как астрономы продолжают обнаруживать все новые скалистые планеты вокруг далеких звезд, физики пытаются в лабораторных условия «заглянуть» в их недра и предсказать, чем их химический состав отличается от земного. Новое исследование, проведенное учеными из Института науки Карнеги, показывает, что в сравнении с Землей в состав других планет может входить гораздо больше соединений магния. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Scientific Report.

Кислород и магний являются двумя наиболее распространенными элементами в мантии Земли. Однако, по мнению Сергея Лобанова, Николаса Холтгрю и Александра Гончарова, когда ученые пытаются предугадать химический состав скалистых планет земной группы за пределами нашей Солнечной системы, они не должны допускать, что мантия других скалистых планет имеет схожий состав с земной мантией.

Звезды, вокруг которых вращаются твердые планеты, как известно, разнятся по своему химическому составу. Это также может означать и то, что минеральный состав твердых планет отличается друг от друга и от минерального состава нашей Земли. Так, например, в некоторых звездах, вокруг которых имеются скалистые планеты, было обнаружено повышенное содержание кислорода. Таким образом, кислород может присутствовать в большем количестве и в составе скалистых экзопланет, поскольку химический состав звезды влияет на химический состав планет, сформированных вокруг нее. Если планета более окислена в сравнении с Землей, то это может также повлиять и на состав соединений, находящихся в ее недрах, в том числе соединений магния, которые являются предметом нового исследования.

Оксид магния, MgO, как известно, остается на удивление стабильным соединением даже при очень высоких давлениях. Он не реагирует на условия, обнаруженные в нижней мантии Земли. Что же касается перекиси магния, MgO2, то данное соединение может быть создано в лабораторных условиях с использованием высоких концентраций кислорода, однако оно является крайне неустойчивым при нагревании, которое неизбежно в условиях недр планет.

Предыдущие теоретические расчеты указывали на то, что пероксид магния не вступает в химические реакции в условиях высокого давления. Проверяя данную гипотезу, команда исследователей решила проверить, можно ли синтезировать стабильное соединение пероксида магния в экстремальных условиях, имитирующих условия недр планеты.

С помощью аппарата высокого давления с алмазными наковальнями и лазерным нагревом, исследователи подвергли образцы оксида магния и кислорода воздействию давления от нормального атмосферного до такого, которое в 1,6 миллионов раз превосходит данный показатель (от 0 до 160 ГПа). Также образцы были нагреты до температуры выше 3140 градусов по Фаренгейту. Ученые обнаружили, что при давлении 96 ГПа, что примерно в 950 000 раз выше нормального атмосферного давления, и при температуре 3 410 градусов по Фаренгейту оксид магния реагирует с кислородом, в результате чего образуется пероксид магния.

«Полученные нами результаты показывают, что пероксид магния может присутствовать в больших количества в мантиях и ядрах скалистых планет с большим содержанием кислорода, расположенных за пределами нашей Солнечной системы», - говорит Лобанов, ведущий автор исследования. «Когда мы разрабатываем теории о далеких планет, важно не отождествлять их химический и минеральный состав с земным».

Из-за своей химической инертности, соединение MgO в экспериментальных моделях давно используется в качестве проводника, который передает тепло и давление. «Однако новые данные о его химической активности под воздействием высокого давления означают, что результаты экспериментов с использованием MgO должны быть пересмотрены», - добавляет Гончаров.


(Добавил: Max Payne)

комментарии
1
Petr_1 · 01-09-2015

Состав может отличаться... ну надо же - гениально!!! Кто бы мог подумать!!!

2
Vili14 · 01-09-2015

Состав будет отличаться. Кстати первые экзопланеты были обнаружены у пульсара. А ведь пульсар это бывшая звезда после взрыва. И планеты на ее орбите вторичные, созданные не их протопланетного диска в момент образования системы, а из остатков взорвавшейся звезды. То же самое можно отнести к вторичным планетам белых карликов. А есть еще древние планеты образовавшиеся у первого поколения звезд. Так что тема просто идиотская. Планеты не то что будут, они обязательно отличаются по составу.

3
Vili14 · 01-09-2015

PS. Кстати планеты у белых карликов могут быть идеальны для жизни. На погасшей звезде нет вспышек как на Солнце или на красных карликах. Более сильное УФ излучение будет порождать в землеподобной атмосфере более сильную генерацию озона что только усилит защиту планеты от УФ излучения. А время остывания .. ну где то более 8+ млрд лет. К примеру Солнце разогревается и через миллиард лет Земля станет раскаленной пустыней. Более того БК массивнее Солнца сжигают водород, гелий, углерод и становятся этакими "кислородными звездами", что значительно повышает шанс образования кислородной атмосферы у планеты.

4
Barbud135 · 01-09-2015

Vili, для зарождения жизни наличие кислородной атмосферы не обязательно, как бы не вредно. На Земле первые пару миллиардов лет свободного кислорода не было, а жизнь процветала.

5
Petr_1 · 01-09-2015

Основное отличие по составу у скалистых планет будет по поколениям звезд. Каждое следующее - больше тяжелых элементов. И конечно после взрыва/до взрыва.
А уж химические соединения в коре и в мантии... - да там огромное разнообразие. Разные условия в процессе формирования и развития... Предугадать состав - это ерунда полная.
Тема просто тупа!

6
Asvertyk6 · 01-09-2015

Как то все так уверенно и по нескольку раз заявляют, что хим.состав будет отличаться от земного.
Как знать, может быть и не так.
Ну а эти учёные взялись за магний, а завтра начнут про железо писать, потом ещё чего им понравится, таблица Менделеева вон какая большая, хватит на долго...

7
Petr_1 · 01-09-2015

Asvertyk, вот как раз таблица не такая уж и большая...
Но вот вариантов соединений да еще при разных температурах и давлениях... вот их действительно много.
Горы из монокристаллов медного купороса...
Или пустыни чистого углерода, забросанные осколками бриллиантов по 50 тонн каждый...
И моря из золота конечно, с вольфрамовыми берегами и скалами...

8
dilettant171 · 02-09-2015

Молочные реки с кисельными берегами предпочтительней 50-ти тонных алмазов в углеродной пустыне.
Кстати можно сильно удешевить исследования, если для гадания будет использоваться кофейная гуща от только что выпитого "исследователями" кофе. :-)

9
ProtoDick109 · 02-09-2015

А может они креоционисты и хотят подчеркнуть уникальность Земли.

10
Vili14 · 02-09-2015

Barbud21-- для зарождения жизни наличие кислородной атмосферы не обязательно,---- чужая жизнь меня мало интересует, так что если кислородная атмосфера есть помеха для зарождения иной жизни это тоже плюс. Ведь если найдется кислородная планета, да еще и с водой в зоне жизни около БК, с подходящей гравитацией, можно переселяться и быть твердо уверенным, ближайшие 7-8 миллиардов лет нам энергии хватит)), и всякие вспышки и взрывы на звезде не грозят). А местные обитатели могут стать проблемой((.

11
pashgun140 · 02-09-2015

Вы уж чего-то слишком наперед думаете ))
Практически все что шевелится и ползает по Земле появилось за последние 500-600 млн. лет. За это время успели родиться и кануть в лету динозавры, трилобиты, аммониты и целое семейство различных видов человека и еще куча всяких тварие, о кторых мы даже не знаем; было минимум 2 крупнейших катастрофы, уничтоживших п 90% живого планеты.
1 млрд лет - дистанция вполне себе неплохая. Другое дело что мы и 1000 лет не проживем

12
Vili14 · 02-09-2015

...Другое дело что мы и 1000 лет не проживем... еще один стереотип. Сколько лет прошло от основания Рима? Поболее 1000+ лет. А ведь если откинуть технологии то практически имеем то же общество, рабы-рабочие, вместо надсмотрщика кредиты, тот же аналог Сената - кучка депутатов, даже в основе законодательств большинства стран лежит именно Римское право. Даже варвары есть, в виде ИГЛОв всяких)). Так, что Земли и Солнечной Системы хватит на пару тысяч лет точно. А межзвездные перелеты сделают вид хомо практически бессмертным.

13
Asvertyk6 · 02-09-2015

"А межзвездные перелеты сделают вид хомо практически бессмертным."
Ага, если это гомо доживёт до таких перелётов, особенно с игилами, варварами и рабами с кредитами.

14
qbiwan114 · 02-09-2015

Без кислорода существовали только одноклеточные анаэробные бактерии. Только после кислородной революции жизнь стала развиваться и то после миллиарда с лишним лет. Наверное все-таки красный карлик, а не белый. Основной запас кислорода от растений. И для этого должен быть солнечный свет. Основные проблемы Земли были не из космоса, а скорее из недр Земли. А если бы не Пермское вымирание, человек мог бы появится миллионов на 200 раньше (гипотетически). Интересно какого бы уровня мы достигли бы к нашему времени?

15
qbiwan114 · 02-09-2015

Asvertyk, ничего страшного миллионов за 50 лет, а то и меньше, эволюция успеет сделать еще один круг.

16
Barbud135 · 02-09-2015

qbiwan, скорее всего, отрицательного уровня - где-то в глубине геологических слоёв были бы останки цивилизации )))

17
qbiwan114 · 02-09-2015

Barbud, я сказал, что эволюция могла бы пойти если бы не Пермское вымирание. Но не факт что она пошла-бы если бы Пермского вымирания не было.

18
Vili14 · 02-09-2015

Asvertyk... Ага, если это гомо доживёт до таких перелётов....Проект "Дедал" уже позволяет запустить автоматический зонд. На подходе термояд от ИТЭР да Lockheed Martin что то там обещали свое через пару лет. Далеко не полетим, но к системе Центавра дотянуть в принципе можно. А там есть минимум одна скальная планета. А еще там есть Проксима. Этот красный карлуша наверно будет светить еще очень долго. Так что не все печально так).
.......................
qbiwan...все-таки красный карлик, а не белый... за неимением белого... красный тоже пойдет, но они любят иногда вспыхивать. А с учетом близости планеты... Думаю спокойный красный карлик найти труднее чем белый.У белого карлика может быть бонус), уцелевшие первичные планеты на дальних орбитах, этакие "нептуны" вернее скальные остатки от низ после взрыва.

19
Petr_1 · 03-09-2015

С одной стороны сапиенсы уже живут довольно давно, но! Эти заразы только тем и занимаются, что изобретают новые виды оружия. И преуспели в этом. Так что я не думаю, что эти мутанты от обезьян смогут организоваться и смастерить что либо подобное "Дедалу".

20
ptuf117 · 04-09-2015

"Проект "Дедал" уже позволяет запустить автоматический зонд." Проект "дедал"- мечты британских учёных!Там в основе тот же термояд только не на водороде, а на гелии3 (причём запасы гелия предлагают добывать на Юпитере) таки в каждом доме уже есть свой бойлер на термоядерном топливе и к Юпитеру мы летаем на выходные? Не смешите меня!

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!