行星中烃混合物形成金刚石
材料科学
2023-03-15 v2 地球与行星天体物理
计算物理
摘要
烃混合物在宇宙中极丰富，由其形成金刚石对塑造行星内部结构与演化有关键作用。以第一性原理精度，我们首先估计纯液态碳中金刚石成核率，进而揭示极端条件下烃中化学键的本质。最终我们建立不同碳原子分数的烃混合物可形成金刚石的压强–温度相界。值得注意的是，我们发现高于 200 GPa、低于 3000–3500 K 处存在贫化区，由于相分离机制，无论碳原子分数如何金刚石形成在热力学上均有利。海王星内部较天王星冷的条件意味着前者更可能含该贫化区。我们的发现有助于解释两冰巨星以天王星低光度显现的二分性，并增进对（系外）行星形成与演化的理解。
引用
@article{arxiv.2207.02927,
title = {Diamond formation from hydrocarbon mixtures in planets},
author = {Bingqing Cheng and Sebastien Hamel and Mandy Bethkenhagen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02927},
year = {2023}
}