許多超級地球深層地函可能為固態，阻斷內部熱對流產生防護磁場
一般直覺認為，質量與體積更大的超級地球內部溫度理應更高、地函更易維持熔融流動狀態，但新研究結論恰恰相反——壓力會導致某些礦物具極高熔點，即使超級地球內部溫度極高，深層地函可能仍被壓力「鎖」在固態晶格結構，無法真正熔融流動。
超高壓環境會導致我們原本熟悉的礦物改變自身結構，比如岩石行星主要組成成分之一原矽酸鎂（magnesium orthosilicate，Mg₂SiO₄）其中一種高壓形式為尖晶石，在更高壓力條件下會分解成布里奇曼石（bridgmanite，橋錳礦）和鐵方鎂石（ferropericlase）。
而新研究發現 Mg₂SiO₄ 在更極端的超級地球內部壓力環境中，會在 post-post-spinel 全新晶體結構再次變穩定。
研究團隊使用熱力學積分法（thermodynamic integration）研究 post-post-spinel Mg₂SiO₄ 在 1,300 GPa 壓力下的熔化曲線，發現 post-post-spinel Mg₂SiO₄ 極其難熔，熔點高達 9,780 K～14,897 K，明顯高於布里奇曼石等其他礦物，且混入鐵元素並不會大幅降低此高壓礦物相熔點。
該結果說明許多超級地球實際上可能擁有固體深層地函，若確實偏向固態，地函本身對流狀態受到抑制，可能連帶影響核心散熱效率，進而削弱或改變其磁場發電機效應運作模式。
這也提醒我們系外行星適居程度不能只關注地表液態水或大氣成分，「看不見」的深層地函礦物相變行為，同樣是決定一顆行星能否長期維持保護性磁場的關鍵變因。
新論文發表在《AGU Advances》期刊。
（首圖來源：pixabay）