Superzemlje so lahko trdne globoko v svojem plašču.

Nedavna študija kaže, da je globoko notranjost superzemelj, kamnitih planetov z maso med eno in desetkrat večjo od zemeljske, verjetno sestavljena iz trdnega materiala, ne pa tekočine.

Njihove ugotovitve, objavljene v AGU Advances, razkrivajo, da ta mineral kaže nenavadno visoko točko taljenja, kar potencialno pojasnjuje, zakaj globoki plašči teh planetov ostajajo trdni. Študija se je osredotočila na magnezijev ortosilikat ali Mg2SiO4, ključno sestavino skalnatih planetov.

Ta faza je bila prej neznana in domnevno prevladuje v globokih plaščih teh večjih planetov. Za raziskovanje lastnosti Mg2SiO4 po spinelu je raziskovalna skupina uporabila računalniško metodo, imenovano termodinamična integracija. To jim je omogočilo, da so simulirali tajanje minerala pri tlakih, ki dosegajo do 1.300 gigapascalov, kar je primerljivo s pogoji, ki jih najdemo v jedru super-Zemljih. Določili so, da je Mg2SiO4 po spinelu zelo ognjevzdržen, sposoben vzdržati ekstremno toploto pred taljenjem.

Njegovo območje taljenja se razteza od približno 9.780 Kelvin do 14.897 Kelvin, kar močno presega tališča sorodnih mineralov, kot sta bridgmanit in MgSiO3 postperovskit. Celo ko so vnesli majhne količine železa, elementa, ki je pogosto prisoten v kompozicijah eksoplanetov, je tališče Mg2SiO4 po spinelu ostalo precej nad ocenjenimi temperaturami globokih plaščov večine superzemelj. To kaže, da se mineral ne topi v tipičnih notranjih pogojih, kar kaže, da so globoki plaščovi teh planetov morda res trdni.

Trdni globoki plašč bi vplival na mehanizme konvekcije znotraj super-Zemljev, kar bi lahko spremenilo način porazdelitve toplote po njihovih notranjosti.

Študija je bila izvedena z uporabo naprednih računalniških tehnik, ki poudarjajo naraščajočo vlogo simulacij v planetarni znanosti. Prihodnji poskusi bodo imeli za cilj potrditi te ugotovitve s pomočjo neposrednih laboratorijskih meritev, čeprav je ponovno ustvarjanje ekstremnih pogojev super-Zemljin še vedno velik izziv.