极高压下铁的熔化曲线：对行星核的启示
材料科学
2011-06-07 v1 地球与行星天体物理
摘要
最近在太阳系外系统中发现了质量与地球相似的系外行星。理解其动力学的首要问题是了解它们是否拥有类似地球的液态金属核。然而，在对应于数倍地球质量的行星（对于 10 倍地球质量（ME）的行星，超过 1500 GPa）的条件下，铁的熔化曲线是未知的。在这些超级地球核心的密度-温度区域，我们使用基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学模拟计算了铁的熔化曲线。通过将此熔化曲线与计算得到的超级地球的热结构进行比较，我们表明质量大于 2ME 的行星具有固态核，从而排除了存在由内部金属核驱动的磁场的可能性。本研究获得的铁熔化曲线表现出比任何计算得到的行星绝热温度剖面更陡的斜率，使得随着类地行星尺寸的增加，存在熔融金属核的可能性降低。
关键词
引用
@article{arxiv.1010.5133,
title = {The melting curve of iron at extreme pressures: implications for planetary cores},
author = {G. Morard and J. Bouchet and D. Valencia and S. Mazevet and F. Guyot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.5133},
year = {2011}
}