Los expertos concluyen que mientras que el óxido de magnesio es sólido y no conductor bajo condiciones encontradas en la Tierra en el día de hoy
Un equipo de investigadores ha estudiado cómo el óxido de magnesio se comporta bajo condiciones extremas en lo profundo de los planetas y encontró pruebas de que altera la comprensión de la evolución planetaria. «Nuestros hallazgos difuminan la línea entre las definiciones tradicionales de material del manto y el núcleo y proporcionan un camino para la comprensión de cómo los planetas jóvenes o calientes pueden generar y mantener los campos magnéticos», explicó el director de la investigación, Stewart Carnegie McWilliams.
Los expertos concluyen que mientras que el óxido de magnesio es sólido y no conductor bajo condiciones encontradas en la Tierra en el día de hoy, el océano de magma de la Tierra primitiva podría haber sido capaz de generar un campo magnético. Del mismo modo, se vio que la fase metálica del óxido de magnesio líquido puede existir hoy en las capas profundas de planetas súper-Tierra, al igual que se ha observado en la fase sólida, según publica este jueves ‘Science’.
«Este estudio pionero se aprovecha de las nuevas técnicas de láser para explorar la naturaleza de los materiales que componen la amplia gama de planetas descubiertos fuera de nuestro Sistema Solar«, dijo Russell Hemley, director del Laboratorio Geofísico de Carnegie, en Washington (Estados Unidos). Así, destaca que los métodos usados en esta investigación permiten análisis del comportamiento de estos materiales a presiones y temperaturas nunca antes explorados experimentalmente.
Los mantos de la Tierra y otros planetas rocosos son ricos en magnesio y oxígeno y, debido a su simplicidad, el óxido de magnesio es un buen modelo para el estudio de la naturaleza de los interiores planetarios. En concreto, el es particularmente resistente a los cambios cuando está bajo intensas presiones y temperaturas.
Las predicciones teóricas reivindican que tiene sólo tres estados únicos con diferentes estructuras y propiedades presentes en condiciones planetarias: sólido en condiciones ambientales (tales como en la superficie de la Tierra), líquido a altas temperaturas, y otra estructura del sólido a alta presión. La estructura de este último no se ha observado nunca en la naturaleza o en los experimentos.
McWilliams y su equipo observaron el óxido de magnesio en presiones de alrededor de 3 millones de veces la presión atmosférica normal (0,3 terapascals), a 14 millones de veces la presión atmosférica (1,4 terapascals) y a temperaturas que llegan tan alto como 90.000 grados Fahrenheit (49.982,2º C), condiciones que van desde las que están en el centro de la Tierra a las de grandes exoplanetas súper-Tierra.
Sus observaciones indican cambios sustanciales en la unión molecular por como el óxido de magnesio responde a estas diversas condiciones, incluyendo la transición a una nueva en fase sólida provocada por la alta presión. De hecho, durante la fusión, hay indicios de que el óxido de magnesio cambia desde un material eléctricamente aislante como el cuarzo (lo que significa que los electrones no fluyen fácilmente) a un metal similar al hierro (lo que significa que los electrones no fluyen fácilmente a través del material).
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