致密H2O中的键增强及其对行星组成的启示
材料科学
2019-07-02 v1 地球与行星天体物理
摘要
H2O是行星体的重要组成成分，控制着宜居性，并在具有地质活动的天体中控制板块构造。在许多行星内部的压力条件下，H2O中的氢键坍缩为更强的离子键。在此，我们结合直接激光加热的晶粒归一化热处理与静态压缩，给出了X射线衍射与拉曼光谱在约30.9 GPa压力下从冰-VII到冰-X转变方面的一致结果。这一点由赤铜矿状冰-X的特征拉曼模的出现以及体模量的突增2.5倍所证实，意味着键强度显著增强。在此之前的5.1 GPa处，发生了从立方冰-VII到四方对称结构冰-VIIt的转变。我们的结果显著改变了富水行星的质量/半径关系，并定义了地球内化学结合水释放的高压极限，使深部地幔成为古老水的潜在长期储库。
引用
@article{arxiv.1906.11990,
title = {Bond strengthening in dense H2O and implications to planetary composition},
author = {Zachary M. Grande and Chenliang Huang and Dean Smith and Jesse S. Smith and John H. Boisvert and Oliver Tschauner and Jason H. Steffen and Ashkan Salamat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11990},
year = {2019}
}