Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Исследован кислородный контроль магматизма на скалистых экзопланетах

Исследован кислородный контроль магматизма на скалистых экзопланетах

02 декабря 2021


Кислород не только имеет решающее значение для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, но и образует наиболее распространенный элемент во внешних слоях скалистых планет нашей собственной Солнечной системы и в экзопланетных системах, вращающихся вокруг других звезд. В атмосфере Земли содержится примерно 21% кислорода, который, в целом, может быть тугоплавким и неустойчивым.

В одном случае молекулы кислорода скреплены с катионами, главным образом, с минералами конденсации от планетных дисков, вращающихся вокруг молодых звезд — медью (Сu), магнием (Mg), железом (Fe) и кальцием (Ca). И это является ключевым компонентом внутренней части скалистых экзопланет. Обилие тугоплавкого кислорода контролирует свойства планеты, включая фракцию металлического ядра, состав ядра, минералогию мантии и земной коры.

Во другом случае кислород существует в холодных внешних частях планет, конденсируясь во льдах, например, в виде Н2О, СО, СО2. Обилие и активность неустойчивого кислорода в породе описываются с использованием летучести кислорода, обычно количественно определяемый относительно минеральных окислительно-восстановительных буферов. Это устанавливает видообразование летучих видов во время планетарной дегазации, влияющей на состав атмосферы.

Модели для скалистых экзопланет предполагают, что порядка 50% всех атомов в их скалистых оболочках составляют атомы кислорода. Применяя такие модели, ученые привели экспериментальные доказательства значительного влияния планетарного избытка кислорода на плавление горных пород, показывая, что более высокое содержание кислорода в горных породах приводит к их более легкому плавлению. То есть степень и сила магматизма сильно различаются на разных экзопланетами с низким или высоким содержанием кислорода, что открывает возможность связать будущие наблюдения атмосферы экзопланет с внутренними составами, которые невозможно наблюдать непосредственно.

Учены провели эксперименты по плавлению кислородосодержащих пород с использованием синтетического базальта, не содержащего железа. Были использованы современные испытательные машины и приборы определения окислительной стабильности, благодаря которым соблюдался уровень кислорода, представляющий внутренние восстановительные и окислительные условия, наблюдаемые в нашей Солнечной системе.

Результаты показали, что ликвидус (линия полного плавления твёрдых фаз) базальта, не содержащего железа, при давлении в 1 атмосферу снижается практически на 105 °C. Этот эффект сопоставим по размерам с хорошо известным усиленным плавлением горных пород при добавлении воды или углекислого газа. То есть обилие тугоплавкого кислорода может напрямую контролировать динамику дифференциации экзопланет, влияя на условия, в которых происходит магматизм, даже в отсутствие железа или летучих веществ.

Таким образом, экзопланеты с высоким содержанием тугоплавкого кислорода проявляют более обширную и длительную магматическую активность, что приводит к более эффективному и более массовому извержению вулканического газа с большим количеством окисленных газов, чем сопоставимые экзопланеты с более низким содержанием тугоплавкого кислорода.

pexels-photo-10152567

Другая информация
27 декабря 2021
Изучены особенности структуры микобактериальной АТФ-синтазы для борьбы с туберкулезом

Одной из стратегий борьбы с растущей угрозой туберкулеза является выявление множества ингибиторов, действующих на разные участки микобактериальной АТФ-синтазы.

23 декабря 2021
Испытан новый метод квантовой магнитной визуализации на примере органелл железа в улитке голубя

Подтвердились предположения о неуловимых физиологических ролях кутикулосом, которые, как оказалось, в основном состоят из ферригидрита оксида железа.

20 декабря 2021
Выявлена структура бактерий, опосредующих круговорот углерода в почве

Для этого ученые измерили динамику ассимиляции углерода различными микроорганизмами при их взаимодействии в почве.

16 декабря 2021
Нейроны Hugin+ связывают гомеостат сна и нейроны циркадных часов

Ученые описали механизм, с помощью которого сон иногда может происходить в неправильное циркадное время суток. Все зависит от активности нейронов Hugin+.

13 декабря 2021
Белки холерного вибриона образуют трехсторонний цитолитический токсин

Этот токсин может способствовать приспособленности и потенциалу вирулентности холерного вибриона в различных средах и организмах-хозяевах.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!