Оксид магнію — тугоплавкий матеріал, що утворюється на межі ядра і мантії. Нещодавно науковці дослідили його і дійшли висновку, що він по-різному деформується залежно від орієнтації його кристалів, і це впливає на те, як він визначає вигляд планет.
Оксид магнію на Землі та в космосі
Нещодавно науковці з Університету Джона Гопкінса та Ліверморської національної лабораторії дослідили поведінку оксиду магнію під високим тиском. Як повідомляє сайт Phys.org, результати цієї роботи опубліковані в журналі Physical Review X і вони важливі для розуміння того, як формуються планети в різних куточках Всесвіту.
Оксид магнію — це надзвичайно тугоплавкий матеріал, який формується на межі зовнішнього ядра та мантії Землі в умовах екстремально високої температури та тиску. Він є не лише на нашій планеті. На масивніших суперземлях він може формувати надпровідну кристалічну структуру, а на газових гігантах міститися безпосередньо у ядрі.
Магазин від Universe Space Tech
Журнал Астероїди і Комети №1 2026 (194) – Тверда Палітурка
До товаруЦей мінерал пов’язаний із тепломасообмінними процесами всередині небесних тіл і, як наслідок, їхніх магнітних полів. Тож для того, аби моделювати їх, важливо знати його поведінку. І тут криється важливий момент: у лабораторних дослідженнях оксид магнію поводиться не зовсім так, як мав би.
Саме цю загадку науковці й вирішили розгадати у новому дослідженні. Вони перевірили сміливе припущення: а що як на перетворення оксиду магнію впливає те, в якому напрямку він стискається за високих температур. Для цього зразки дослідили за допомогою лазерів та пресів у лабораторії.
Результати досліджень
Куб — це симетрична фігура, і саме таку форму має кристалічна решітка оксиду магнію. Тож досі ніхто не міг навіть подумати, що може бути якийсь особливий напрямок, в якому стиснення цих кристалів може відбуватися не так, як в інших. Однак автори статті подумали, що три особливих випадки все ж виділити можна.
Перший — це коли зусилля прикладається вздовж напрямку зв’язків у кристалічній решітці, другий — коли воно відбувається у напрямку діагоналей граней і третій — коли паралельно граням самих кубів. Дослідники поєднали одночасні оптичні вимірювання швидкості ударної хвилі й температури з рентгенівською дифракцією, яка дозволяє побачити розташування атомів.
Несподівано виявилося, що відповідно до загальноприйнятої теорії кристалічна решітка деформується вздовж діагоналі куба. В інших напрямках спостерігався складніший процес. Перед фронтом ударної хвилі виникала тонка, недовговічна невпорядкована зона, за якою слідувала ділянка, де відбувався нерегулярний ріст кристалів.
Усі ці особливості якнайкраще пояснюють ті розбіжності з теорією, які спостерігалися в експериментах раніше. Тож тепер можна значно краще моделювати, який вигляд можуть мати глибини найрізноманітніших планет, і пояснювати завдяки цьому їхні характеристики.
