science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Modelleren van elektrolyttransport in waterrijke exoplaneten

Transport van zout door de hogedruk-ijsmantel van een hypothetische waterrijke exoplaneet met 1 M , 50 wt% H2 O, en een oppervlaktetemperatuur van 300 K. Een thermische pluim creëert een gerichte opwaartse stroom van zout ijs dat smelt op de grens met de oceaan. De kristallisatie op de bodem van de oceaan over een breed gebied zorgt voor een diffuse terugstroom van zout in de mantel. Afhankelijk van de beginomstandigheden en de verdelingscoëfficiënten van NaCl tussen het ijs en de oceaan, kan de ijzige mantel fungeren als een bron of als een bron van elektrolyten voor de oceaan. Label C illustreert een mogelijke thermische grenslaag aan de onderkant van de ijzige mantel bij het contact met de hetere rotsachtige mantel. Krediet:Natuurcommunicatie (2022). DOI:10.1038/s41467-022-30796-5

Oceanen op waterrijke exoplaneten kunnen verrijkt zijn met elektrolyten, waaronder zouten zoals natriumchloride, suggereert een modelstudie gepubliceerd in Nature Communications . Het onderzoek suggereert dat elektrolyten vanuit de rotsachtige kern van deze planeten kunnen worden getransporteerd en dat dit gevolgen kan hebben voor de potentiële bewoonbaarheid van deze oceaanwerelden.

Waterrijke exoplaneten en ijzige manen zijn veelbelovende omgevingen voor biologische processen. De planeten zijn gevormd uit een rotsachtige kern, gescheiden van het vloeibare water door een hogedruk-ijsschil. Er is gedebatteerd of het transport van elektrolyten van de rotsachtige kern naar de vloeibare oceaan wordt gehinderd door de ijsschelp.

Jean-Alexis Hernandez en collega's gebruikten moleculaire dynamica-simulaties en thermodynamische modellering om te onderzoeken hoe elektrolyten op deze planeten tussen de ijslaag en de oceaan kunnen worden getransporteerd. De auteurs ontdekten dat zouten, zoals natriumchloride, konden worden opgenomen in de hogedruk-ijsschelpen en door het ijs naar de oceaan konden worden getransporteerd. Ze beweren dat dit aantoont dat hogedruk-ijsmantels niet als chemische barrières tussen rotsachtige kernen en oceanen met vloeibaar water kunnen fungeren.

In een begeleidend commentaar, suggereert Baptiste Journaux dat de studie "het meest overtuigende argument tot nu toe biedt bij het oplossen van het dilemma van de bewoonbaarheid van grote planetaire hydrosfeer". + Verder verkennen

Experimenten meten het vriespunt van buitenaardse oceanen om het zoeken naar leven te vergemakkelijken