学校の理科の授業で学んだように、地球にはそのマントルと地殻の真下に溶けた内部（外核）があります。液体マグマはさまざまなタイプに「溶ける」ことがあり、これは圧力誘起液液相分離と呼ばれるプロセスです。グラファイトは、同様の極度の圧力下でダイヤモンドに変わります。現在、新しい研究では、同様のプロセスが地球よりも大きな岩の多い世界である「超地球」系外惑星の内部で発生する可能性があることが示されています。
簡単に言うと、ケイ酸マグネシウムは、液体状態のときにいわゆる相変化を起こします。科学者たちは、ローレンスリバモア国立研究所のヤヌスレーザーとロチェスター大学のオメガを使用することにより、これらの太陽系外惑星の内部に見られる極端な温度と圧力を再現することができました。強力なレーザーパルスがサンプルを通過するときに衝撃波を発生させました。衝撃の速度とサンプルの温度の変化は、位相変化が検出されたときに示されます。
興味深いことに、実験でのケイ酸塩マグマの異なる液体状態は、それらがまだ同じ組成であったとしても、高圧および高温下で異なる物理特性を示しました。密度の違いにより、液体の状態は、油や水と同じように、分離したがる傾向がありました。
調査結果は、地球型や火星のような「超地球」以下であるかどうかにかかわらず、地上型の太陽系外惑星の内部をよりよく理解するのに役立つはずです。
カリフォルニア大学バークレー校の主任科学者ディランスポールディングは、次のように述べています。「異なるタイプのメルト間の相変化は、惑星進化モデルでは考慮されていません。しかし、それらは地球の形成中に重要な役割を果たした可能性があり、太陽系外の「超地球」惑星は地球とは異なって構造化されていることを示している可能性があります。」
論文は、ジャーナルの2012年2月10日版に掲載されました 物理的レビューレター.
