МОСКВА, 23 янв — РИА Новости. Лазерная "наковальня" помогла ученым создать в обычной земной лаборатории материю, которая по своим свойствам напоминает породы из глубинных слоев недр крупных суперземель и ядер газовых гигантов, что поможет планетологам оценивать их пригодность к жизни, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"На большой глубине в недрах планет, экстремальная плотность, давление и температура очень сильно меняют физические свойства составляющих их материалов. То, как много тепла могут выдержать твердые материалы до того, как они начнут плавиться под давлением, является ключом к раскрытию внутренней структуры планеты и истории ее эволюции. Теперь мы можем измерять это важное свойство прямо в лаборатории", — объясняет Мариус Милло (Marius Millot) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Ливерморе (США).
Милло и его коллегам удалось воссоздать условия, царящие в недрах экзопланет, благодаря двум вещам — особой лазерной "наковальне", способной сжимать материю с очень высокой силой, а также благодаря удачно подобранной комбинации из горных пород будущей лабораторной "экзопланеты".
Ключевым элементом этой смеси выступал чрезвычайно редкий для Земли минерал стишовит, кристаллы которого можно найти только на кромках кратеров. Он возникает из частичек обычного кварцевого песка, которые спекаются в прозрачный, чрезвычайно стойкий к действию тепла и давления материал при столкновении метеоритов с поверхностью Земли.
В прошлом году Наталья Дубровинская из университета Байерта (Германия), одна из авторов статьи, разработала методику, которая позволяет выращивать достаточно большие кристаллы стишовита в лаборатории. Благодаря этому исследователи смогли получить достаточное количество этого редкого минерала для того, чтобы проверить его на прочность в лазерной наковальне, способной создавать давление силой до 500 гигапаскаль, что почти в 1,3 раза больше давления в центре Земли.
Эксперименты показали, что столь высокое давление превращает "бутерброд" из стишовита и кварца в чрезвычайно тугоплавкую материю, которая превращается в жидкость только при температурах, близких к восьми тысячам градусов Цельсия. Подобный показатель, как отмечают геологи, делает ее очень похожей по своим физическим свойствам на то, как ведут себя металлы в ядре. В частности, расплавленные горные породы начнут проводить электрический ток.
Аналогичные, или даже более высокие температуры, должны царить в нижних слоях недр крупных экзопланет, то их металлическое ядро должно быть окружено достаточно толстой прослойкой из расплавленных горных пород. Учитывая то, что эти породы будут проводить электрический ток и постоянно перемешиваться, то они будут работать в качестве вторичного источника магнитного поля планеты.
Что это означает? Данное открытие, по словам авторов статьи, заметно повышает шансы на то, что уже известные нам и пока не найденные экзопланеты-"суперземли" будут обладать магнитным щитом, который будет защищать их поверхность от действия космических лучей и всплесков солнечной активности. В своих следующих работах Милло, Дубовинская и их коллеги попытаются повторить этот эксперимент на других породах, которые будут более близки по составу к недрам планет, что поможет им уточнить полученные выводы.
