Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote,
Морозов Александр Гавриилович
moralg

Category:

Самая плотная суперземля. А какая в ее недрах химия?

      Суперземли, как оказалось, довольно распространенный вид экзопланет. Под ними подразумеваются каменные, как и Земля, планеты с большими чем у Земли радиусом и массой. Естественно ожидать, что более массивные чем Земля каменные планеты будут обладать и большей средней плотностью. Ибо давление в их недрах будет тоже заметно большим. Вознникает вопрос - какова наибольшая средняя плотность у открытых к настоящему времени экзопланет-суперземель?

      Похоже, что ответ на этот вопрос несколько ошеломляет:


      В системе оранжевого карлика GJ 9827, удаленного от нас на сотню световых лет, космическим телескопом "Кеплер" открыто три суперземли. Среди которых наиболее плотной оказалась ближайшая к материнской звезде планета GJ 9827b. Ее радиус и масса больше земных в 1,64 и 7,6 раз соответственно. Отсюда следует, что если средняя плотность Земли ~ 5,5 грамм на кубический сантиметр, то у этой планеты средняя плотность ~ 9,5 грамм на кубический сантиметр. Это заметно больше плотности чистого железа (7,87 г/куб.см) !

      Давление в центре Земли ~ 3,5 млн. атмосфер, а температура ~ 6000 градусов. В таких условиях энергии теплового движения атомов сопоставимы с энергией связи электронов на их внешних электронных оболочках. Но заметно меньше энергий связи электронов ближайших внутренних электронных оболочек. Тем самым, законы химии в части валентности атомов в ядре Земли вряд ли нарушаются.

       Но давление и температура в ядре описанной выше под катом суперземли существенно больше, чем в ядре Земли. И, следовательно, энергии теплового движения атомов могут оказаться сопоставимыми с энергией связи электронов не только внешних, но и ближайших к ним внутренних  оболочек. А с учетом электронов этих внутренних оболочек могут возникать и
запрещенные классической химией соединения.

      Понятно, что поставить реальный эксперимент в подобных условиях просто нереально. Выход - строить адекватную математическую модель. Это было сделано и...

  Такое моделирование в интервале давлений 5-30 млн. атмосфер было проведено и результаты опубликованы в Scientific Reports (кратко на русском - здесь). Были обнаружены весьма экзотические соединения - MgSi3O12;  MgSiO6; SiO; SiO3; MgO3. И много других. Часть из них проводники. Что вполне может содействовать возникновению достаточно приличного магнитного поля у таких суперземель.

      Как видим, нет худа без добра. Большая сила тяжести на таких суперземлях дает бонус в виде гораздо более мощного чем у Земли магнитного поля. Защищающего Жизнь на них от "солнечных" ветров и ураганов материнских звезд.


Tags: Планеты, Физика на пальцах
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Чем могу быть полезен?

    Еще Козьма Прутков говаривал: Специалист подобен флюсу, полнота его одностороння. К середине 1980-х я тоже стал подобен флюсу, что было…

  • Глаз белого карлика...

    Недавно написал пост " Как будет выглядеть смерть Солнца?" и для примера привел два снимка туманностей, образованных сбросом оболочек…

  • Физический запрет на существование частиц темной материи.

    Подогреваемая отнюдь не астрофизиками, но частично астрономами и, особенно, околонаучными журналистами идеология темной материи уже немало лет…

promo moralg march 5, 03:01 29
Buy for 20 tokens
Многие из нас вздрагивают, когда дорогу нам перебегает черная кошка. Но неприятных последствий обычно не возникает и мы быстро забываем о ней. Но два дня назад на северо-восток США обрушилась очередная буря и совершила совсем не очередное действо - сломала дерево, которое 227 лет назад посадил…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments