Материалы портала «Научная Россия»

В недрах суперземель могут скрываться «запрещенные» химией соединения

В недрах суперземель могут скрываться «запрещенные» химией соединения
Российские ученые, с помощью математического моделирования смогли «заглянуть» в недра больших планет.

Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), под руководством Артема Оганова, заведующего Лабораторией компьютерного дизайна материалов и профессора Сколтеха, с помощью компьютерного моделирования смогли «заглянуть» в недра планет с твердой поверхностью и массой в несколько раз больше массы Земли (такие планеты называют «суперземлями») и выяснили, что в этих недрах могут скрываться «запрещенные» классической химией соединения. Результаты исследования, опубликованные в журнале Scientific Reports, пересказывает научный проект ТАСС «Чердак».

В рамках данного исследования ставилась задача выяснить, какие соединения могут образовывать кремний, кислород и магний (элементы, составляющие основу химии планет земного типа) при давлениях от 5 до 30 млн атмосфер — таких, как в недрах «суперземель». Применив компьютерный алгоритм USPEX, российские ученые выяснили, что в таких условиях могут существовать соединения, противоречащие правилам классической химии, например

MgSi3O12 и MgSiO6. В их молекулах гораздо больше атомов кислорода, чем у земных аналогов, вроде минерала энстатит (MgSiO3). Кроме того, в недрах «суперземель» возможно существование «экзотических» оксидов магния и кремния: SiO, SiO3, MgO3, MgO2 и Mg3O2.

Эти теоретически предсказанные соединения имеют не только необычное строение, но и необычные свойства. Так, MgSi3O12 — электрический проводник, в то время как все остальные вещества, состоящие из атомов кремния, кислорода и магния, — диэлектрики или полупроводники.

«Их свойства очень сильно отличаются от обычных соединений магния, кислорода и кремния — многие являются проводниками или полупроводниками. Это важно для генерации магнитных полей на этих планетах. Поскольку магнитные поля генерируются конвекцией электрически проводящего вещества планетных недр, высокая проводимость может означать более мощное магнитное поле», — цитирует слова Оганова пресс-релиз МФТИ.

Ускоряя теплоперенос и усиливая магнитное поле «суперземель», эти вещества могут обеспечить их поверхности большую защиту от космической радиации, а значит, и более благоприятные условия для зарождения жизни. Теоретически.

«Суперземель» нет в Солнечной системе — у нас ни одна из крупных планет не имеет твердой поверхности. Однако такие планеты есть у других звезд, например, в созвездиях Лиры и Лебедя. Для поиска новых больших планет земного типа в уходящем году астрономами был запущен новый проект, на основе системы телескопов Next-Generation Transit Survey (NGTS), расположенной в Чили. А в прошлом году произошел конфуз, когда две якобы открытых «суперземли» оказались несуществующими.

кислород кремний магний мфти суперземли химические соединения

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий