Используя импульсы луча света мощного лазера, ученые получили чрезвычайно высокие температуры и давления, которые соответствуют условиям окружающей среды на поверхностях огромных каменистых планет, называемых суперземлями, и на поверхностях гигантских обледенелых планет, таких, как Нептун и Уран. Эти эксперименты позволяют ученым воочию увидеть то, на что могут быть похожи ландшафты этих планет, и, согласно полученным экспериментальным данным, поверхность большинства суперземель должна быть покрыта океанами расплавленных пород, движение которых генерирует сильнейшие магнитные поля. Такие планеты, с большим процентом вероятности, имеют твердое каменное ядро и, несмотря на их название, являются полным антиподом Земле, которая, как известно, имеет жидкое расплавленное ядро, окруженное слоем твердых пород.
За прошедшие два десятилетия астрономы обнаружили и подтвердили факты существования более чем 1800 планет, вращающихся вокруг далеких звезд. Среди этих планет встречаются планеты самых различных типов, включая типы, не встречающиеся на нашей Солнечной системе, такие, как суперземли, каменистые планеты, размеры и масса которых превышают размеры и массу Земли в десять и больше раз.
Из-за большой массы планет, внутренности этих суперземлель подвергаются воздействию намного более высокого давления, нежели внутренности Земли. Но ученым до последнего времени было неизвестно, как влияют подобные давления и температуры на кварц и другие породы. Самое высокое давление, которому был подвергнуты образцы кварца на Земле, составляло 100 ГПа, что в миллион раз больше атмосферного давления на уровне моря. При помощи лазера ученые подвергли образцы воздействию давления в 500 ГПа, что соответствует давлению на границе ядра и мантии планеты, масса которой в пять раз превышает массу Земли.
Экспериментальные данные показали, что при давлении в 500 ГПа температура плавления кварца повышается от 1650 до 8025 градусов по шкале Цельсия. "Температура плавления кварца при таком давлении почти соответствует температуре плавления железа в таких же условиях" - рассказывает Мариус Миллот (Marius Millot), ученый-физик из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе, - "Это позволяет нам предположить, что на поверхности и под поверхностью огромных каменистых планет существуют океаны магмы, состоящей из расплавленных силикатов, смешанных с расплавленным железом, которое является источником сильнейших магнитных полей".
Кроме некоторых новых знаний и предположений о структуре гигантских каменистых планет, проведенные учеными эксперименты позволяют им сделать предположения о структуре некоторых планет и нашей Солнечной системы. "Имеющаяся информация и полученные нами результаты экспериментов указывают на то, что именно кварц и другие силикаты могут являться основным материалом, из которого состоят внутренности ледяных гигантов, таких как Нептун и Уран, а также и газовых гигантов, таких, как Юпитер и Сатурн" - рассказал Мариус Миллот.
Первоисточник