Som vi lærte i naturfagsklasse på skolen, har jorden et smeltet indre (den ytre kjernen) dypt under mantelen og skorpen. Væskemagasmer kan “smelte” i forskjellige typer, en prosess som kalles trykkindusert væske-væske-faseseparasjon. Grafitt kan bli til diamant under lignende ekstreme trykk. Nå viser ny forskning at en lignende prosess kan finne sted i “Super-Earth” eksoplaneter, steinete verdener som er større enn Jorden, der et smeltet magnesiumsilikatinteriør trolig også vil bli forvandlet til en tettere tilstand.
Enkelt sagt gjennomgår magnesiumsilikatet det som kalles en faseendring mens den er i flytende tilstand. Forskerne klarte å gjenskape de ekstreme temperaturene og trykket som ville bli funnet i eksoplanetene ved å bruke Janus-laseren ved Lawrence Livermore National Laboratory og OMEGA ved University of Rochester. En kraftig laserpuls genererte en sjokkbølge da den passerte gjennom prøvene. Endringer i hastigheten på støtet og temperaturen på prøven indikerte når en faseendring ble oppdaget.
Interessant nok viste de forskjellige flytende tilstandene til silikatmagmaen i eksperimentene forskjellige fysiske egenskaper under høye trykk og temperaturer, selv om de fortsatt hadde samme sammensetning. På grunn av varierende tetthet hadde de forskjellige flytende tilstandene en tendens til å ville skille seg, omtrent som olje og vann.
Funnene skulle bidra til å bedre forstå interiøret i exoplaneter av jordtype, enten de er "Super-Earths" eller mindre, som Jorden eller Mars.
Lederforsker Dylan Spaulding ved University of California, Berkeley, uttaler: “Faseendringer mellom forskjellige typer smelter er ikke tatt i betraktning i planetariske evolusjonsmodeller. Men de kunne ha spilt en viktig rolle under jordas dannelse og kan tyde på at ekstrasolplanet 'Super-Earth' planeter er strukturert annerledes enn Jorden. »
Oppgaven ble publisert i tidsskriftet 10. februar 2012 Fysiske gjennomgangsbrev.
