На суперземлях обнаружены «запрещенные вещества»
AstroNews.ru - 04 Января 2016 17:41:51
При помощи математических моделей ученые «заглянули» в недра суперземель и открыли, что в составе вещества этих планет могут находиться химические соединения, «запрещенные» классическими правилами химии – эти соединения могут увеличивать скорость переноса тепла и усиливать магнитные поля на этих планетах.
Авторами этой работы являются группа исследователей из Московского физико-технического института (МФТИ), возглавляемая Артемом Огановым, профессором Сколковского института науки и технологий и главой Лаборатории компьютерного дизайна МФТИ. В предыдущем исследовании Оганов и его коллеги использовали алгоритм под названием USPEX, разработанный Огановым, для идентификации новых соединений натрия и хлора, а также других экзотических веществ.
В своей последней работе исследователи предприняли попытку выяснить, какие соединения кремния, кислорода и магния могут образовываться в условиях сверхвысоких давлениях. Выбор этих элементов был продиктован тем, что именно эти три элемента формируют элементную основу вещества землеподобных планет.
При помощи алгоритма USPEX исследователи изучили различные структуры, образуемые триадой элементов Mg-Si-O при давлениях от 5 до 30 миллионов атмосфер. Такие давления могут поддерживаться в недрах суперземель – планет с твердой поверхностью, массы которых составляют порядка нескольких масс Земли.
Результаты моделирования показали, что в недрах таких планет могут присутствовать «экзотические» химические соединения с молекулярными формулами MgSi3O12 и MgSiO6. Они содержат намного больше атомов кислорода, чем соединение MgSiO3, распространенное на Земле.
Кроме того, как удалось выяснить исследователям, соединение MgSi3O12 обладает свойствами проводника электричества, в отличие от других химических соединений, состоящих из атомов Mg-Si-O. Это может иметь большое значение для генерации магнитных полей вокруг этих планет – так как магнитные поля порождаются электрическими токами. Суперземли с мощными магнитными полями, защищающими поверхность планеты от губительной космической радиации, имеют более высокий шанс оказаться обитаемыми.
Исследование вышло в журнале Scientific Reports.