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Super-Earths May Be Solid Deep Inside Their Mantles
New estimates show that a mineral likely common in these rocky planets’ interiors is resistant to melting, even at high temperatures.
来源:Eos杂志在超级地球(质量为地球 1 到 10 倍的岩石行星)深处,高压会导致熟悉的矿物呈现出地球上罕见的形态。更多地了解达到这些阶段的温度和压力条件可以帮助研究人员更多地了解行星如何演化。
其中一种矿物是原硅酸镁,或 Mg SiO,它是岩石行星的主要组成部分之一。随着行星内部压力的增加,这种矿物中的原子会重新排列成不同的晶体结构。其中一种高压形式称为尖晶石相,存在于地幔中。在更高的压力下,该相分解成两种不同的矿物:桥锰石(地球上最丰富的矿物相)和铁方镁石(一种富含镁的氧化物)。然而,在被称为“超级地球”的巨大岩石行星内部预计会出现更加极端的压力下,Mg SiO 在一种称为“后后尖晶石”的全新晶体结构中再次变得稳定。科学家预测,这种超高压 MgSiO 相是超级地球深层地幔中的主要矿物之一,其熔化行为对于了解这些行星如何形成和演化非常重要。
在实验室中重现大质量岩石行星内部的高温和异常压力具有挑战性,因此郑等人采用了计算方法。该团队使用一种称为热力学积分的技术来研究后尖晶石 Mg SiO 在高达 1,300 吉帕压力下的熔化曲线。
他们的结果表明,许多超级地球可能拥有坚固的深层地幔,这对岩石系外行星内部深处的对流以及其内部旋转的熔融金属产生的磁场有影响。 (AGU 进展,https://doi.org/10.1029/2026AV002326,2026)
—Nathaniel Scharping (@nathanielscharp),科学作家
