Карбидные планеты могут состоять из кремнезема и алмазов
Согласно новому исследованию, внесолнечные планеты, которые расположены у звезд с достаточно высоким соотношением углерода и кислорода, могут состоять из алмазов и кремнезема.
Когда звезды и планеты формируются, они образуются из одного и того же газового облака, поэтому их основной состав похож.
У звезды с более низким соотношением углерода и кислорода будут такие планеты, как Земля, состоящие из силикатов и оксидов с очень небольшим содержанием алмазов.
Но экзопланеты вокруг звезд с более высоким соотношением углерода и кислорода, чем наше Солнце, с большей вероятностью будут богаты углеродом.
Исследователь из Университета штата Аризона доктор Харрисон Аллен-Саттер и его коллеги выдвинули гипотезу, что эти карбидные экзопланеты могли бы превращаться в алмазы и силикаты, если бы присутствовала вода, создавая богатую алмазами композицию.
«Эти экзопланеты были бы не похожи ни на что в нашей Солнечной системе», — отметил доктор Аллен-Саттер.
Чтобы проверить эту гипотезу, ученым нужно было имитировать внутреннюю часть карбидных экзопланет, используя высокую температуру и высокое давление.
Для этого они использовали в лаборатории ячейки с алмазными наковальнями высокого давления.
Сначала они погрузили карбид кремния в воду и зажали образец между алмазами до очень высокого давления.
Затем, чтобы контролировать реакцию между карбидом кремния и водой, они провели лазерный нагрев, снимая рентгеновские измерения, в то время как лазер нагревал образец при высоком давлении.
Как они и предсказывали, при высокой температуре и давлении карбид кремния вступил в реакцию с водой и превратился в алмазы и кремнезем.
Хотя Земля геологически активна, результаты группы показывают, что карбидные планеты слишком сложны, чтобы быть геологически активными, и это отсутствие геологической активности может сделать состав атмосферы непригодным для проживания.
«Независимо от обитаемости, это еще один дополнительный шаг, помогающий нам понять и охарактеризовать наши постоянно растущие и улучшающиеся наблюдения за экзопланетами», — сказал Аллен-Саттер.
«Чем больше мы узнаем, тем лучше мы сможем интерпретировать новые данные из предстоящих будущих миссий, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба и телескоп Нэнси Грейс, чтобы понять миры за пределами нашей Солнечной системы».
Документ о результатах был опубликован в Planetary Science Journal.