החוקרים מאוניברסיטת מינסוטה, רנטה וונצקוביץ' וקואיצ'ירו אוממוטו ופיליפ ב' אלן מאוניברסיטת סטוני ברוק, עיצבו מודלים של תכונות הסלעים בטמפרטורות ובלחצים שעשויים להתקיים בליבותיהם של צדק, שבתאי ושני כוכבי לכת רחוקים ממערכת השמש. הם מראים כי סלעים בסביבות אלה שונים מאלה שעל פני כדור הארץ ויש להם מוליכות חשמלית ותרמית דמוית מתכת. מאפיינים אלה יכולים לייצר כוכבי לכת שונים מסוג יבשתי, עם שדות מגנטיים לאורך זמן, זרימת חום משופרת אל המשטחים הפלנטריים, וכתוצאה מכך, 'רעידת כוכבי הלכת' ופעילות וולקנית אינטנסיבית יותר.
עבודה זו מתבססת על עבודתם האחרונה של המחברים על השכבות הפנימיות של כדור הארץ ומייצגת צעד לקראת ההבנה כיצד כל כוכבי הלכת, כולל כדור הארץ, מגיעים לרכוש את המאפיינים האישיים שלהם. המחקר פורסם בגיליון 17 בפברואר של Science. בעבודה הקודמת, וונצקוביץ' ועמיתיה חקרו את שכבת D' ('Dee double prime') בעומק כדור הארץ.
D' נע בין אפס לעובי של 186 מיילים ומקיף את ליבת הברזל של הפלנטה שלנו. הוא שוכן ממש מתחת למעטפת כדור הארץ, המורכב ברובו ממינרל בשם פרוסקיט, המורכב ממגנזיום, סיליקון וחמצן. ונצקוביץ' והצוות שלה חישבו שב-D' הטמפרטורות והלחצים הגדולים שינו את המבנה של גבישי פרוסקיט, והפכו את המינרל לכזה שנקרא 'פוסט-פרוסקיט'.
בעבודה החדשה הפנו החוקרים את תשומת לבם לליבות של כוכבי הלכת הענקיים של מערכת השמש שלנו - צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון - ושני כוכבי לכת חוץ-שמשיים, או כוכבי לכת חיצוניים, שנמצאו במקומות אחרים בשביל החלב. האחד, המכונה סופר-אדמה, הוא בערך פי שבעה ממסת כדור הארץ ומקיף כוכב במרחק של 15 שנות אור בקבוצת הכוכבים דלי. השני, צפוף-שבתאי, בעל מסה זהה לשבתאי והוא מקיף כוכב במרחק של 257 שנות אור בקבוצת הכוכבים הרקולס.
החוקרים חישבו מה יקרה בטמפרטורות ולחצים שסביר להניח ליד הליבות של שני כוכבי הלכת, צדק ושבתאי, שבהם הטמפרטורות מגיעות קרוב ל-18,000 F ולחצים של 10 מיליון בר (בר הוא בעצם לחץ אטמוספרי בגובה פני הים). הם גילו שאפילו פוסט-פרוסקיט לא יכול לעמוד בתנאים כאלה, והגבישים שלו יתפרקו לשתי צורות חדשות. בהתמקדות באחד מהגבישים הללו, גילו החוקרים שהם יתנהגו כמעט כמו מתכות.
כלומר, אלקטרונים בקריסטלים יהיו מאוד ניידים ויובילו זרם חשמלי. תהיה לכך השפעה של תמיכה בשדה המגנטי של כוכב הלכת (אם יש לו) ולבלום היפוכים של השדה. הפעילות החשמלית המוגברת תסייע גם בהעברת אנרגיה אל מחוץ לליבה לכיוון פני כדור הארץ. זה עלול לגרום לפעילויות חמורות יותר כמו רעידות והרי געש על פני השטח. ההשפעה תהיה הרבה יותר חזקה בשבתאי צפוף מאשר בסופר-אדמה.
הפנים של הענקים הקפואים אורנוס ונפטון אינם מציגים קיצוניים כאלה של טמפרטורה ולחץ, ולכן פוסט-פרוסקיט ישרוד בליבותיהם, אמרה. 'אנחנו רוצים להבין איך כוכבי לכת נוצרו והתפתחו ואיך הם היום. עלינו להבין כיצד מתנהג הפנים שלהם בתנאי לחץ וטמפרטורות קיצוניים אלה. רק אז ניתן יהיה לדגמן אותם. זה יקדם את תחום הפלנטולוגיה ההשוואתית', אמר ונצקוביץ'. 'נבין טוב יותר את כדור הארץ אם נוכל לראות אותו בהקשר של מגוון סוגים שונים של כוכבי לכת.'