درک بهتر از اَبرزمین ها با فناوری جدید

یک گروه بین المللی از محققان توانستند شرایط درون ابرزمین هایی با اندازه سه برابر زمین را شبیه سازی کنند.

کد خبر: ۲۱۶۹۴۵

تاریخ: ۰۹ ارديبهشت ۱۳۹۷ - ۱۱:۴۷

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری ساینس، ابرزمین ها سیاراتی بزرگتر از زمین و کوچکتر از نپتون هستند که تا کنون بیش از 2000 عدد از آن ها شناسایی شده است. محققان از طریق شبیه سازی شرایط درون ابرزمین ها توانستند رفتار ترکیبات آهن و سیلیکون را نسبت به فشار بررسی کرده و اطلاعات بسیار مهمی را درباره ساختار درونی و هسته ابرزمین ها به دست آورند.
در اغلب آزمایشات از الماس برای ایجاد فشار تا بیش از 300 گیگاپاسکال استفاده می شود. این فشار تقریبا 3 میلیون برابر بیش از فشار سطح زمین است. اما اکنون محققان توانستند فشاری معادل 1314 گیگا پاسکال را برای کسری از ثانیه ایجاد کنند که تقریبا سه برابر فشار ایجاد شده در آزمایشات پیشین است. محققان با استفاده از اشعه X به همراه مدل سازی این میزان فشار توانستند اطلاعاتی را درباره هسته ابرزمین ها به دست آورند که تاکنون به آن دسترسی نداشتند.
در این آزمایش دو نمونه را به مدت چند میلیاردم ثانیه تحت فشار قرار دادند و با استفاده از اشعه X اطلاعاتی راجع به چگالی و ساختار کریستال های ترکیبات آهن و سیلیکون به دست آوردند.
در این آزمایش 7 درصد وزن نمونه اول که برای شبیه سازی مرکز زمین مورد استفاده قرار گرفت و 15 درصد وزن نمونه دوم که برای شبیه سازی هسته ابرزمین ها مورد استفاده قرار گرفت را سیلیکون تشکیل می داد.
در نتیجه این آزمایش معلوم شد ترکیب حاوی سیلیکون کمتر در فشار بسیار بالا کریستال هایی با ساختار تنگ پکیده شش گوشی (hexagonal close-packed) ایجاد می کند؛ در حالی که ترکیب حاوی سیلیکون بیشتر کریستال هایی با ساختار مکعبی مرکز حجمی (body-centered) را ایجاد می کند. تفاوت اتمی بین این دو نوع ساختار کریستالی، بسیار پیچیده است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science Advances منتشر شده است.