Câteva stele din galaxia noastră ar putea găzdui planete care conţin straturi groase de diamant în mantaua lor. Asta ar putea suna ca şi cum am găsit adevărate comori, dar noi experimente de laborator sugerează că aceste planete ar putea fi neprielnice vieţii.
Deşi sunt bogate în carbon, aceste planete ar putea fi reci, lipsite de cele mai multe dintre mecanismele ce susţin viaţa pe Pământ.
Sistemul nostru solar este relativ sărac în carbon. În consecinţă, nucleul Pământului este format din fier şi mantaua este din minerale pe bază de siliciu. Unele stele au raportul carbon-oxigen mai mare comparativ cu Soarele, şi astfel de stele ar putea găzdui planete cu o compoziţie minerală foarte diferită de cea a Pământului.
În 2005, astronomul Marc Kuchner, acum la Centrul Goddard pentru Zbor Spaţial de la NASA din Greenbelt, Maryland, şi colegii săi au arătat că sistemele planetare cu un raport carbon-oxigen mare ar putea avea planete cu straturi de grafit. Presiunea înaltă ar putea converti părţi din aceste straturi în straturi de diamant, groase de kilometri.
Acum, Wendy Panero şi Cayman Unterborn de la Ohio State University din Columbus au extins studiul pentru a înţelege mai bine atât compoziţia planetelor de acest fel, cât şi procesele lor geologice.
Planete negre
În laboratorul ei, Panero a supus eşantioane mici de fier, carbon şi oxigen la presiuni de 65.000 de gigapascali şi la temperaturi de 2400 de grade Kelvin, mimând condiţiile din adâncurile Pământului. Ea a constatat că eşantioanele ce aveau un raport mare carbon-oxigen au format diamante.
Panero şi Unterborn au folosit aceste descoperiri pentru a estima compoziţia planetelor ce s-ar fi putut forma în sisteme solare bogate în carbon. Ei au descoperit că aproape 50% din atomii acestor planete s-ar transforma în diamant şi că aproape un sfert din volumul acestora ar fi din diamant.
Studiul a arătat, de asemenea, că planetele ce ar avea o masă cuprinsă între una care ar fi cât jumătate din masa Pământului şi una care ar fi de 10 ori mai mare decât masa acestuia, ar avea o compoziţie similară. De exemplu, o planetă cu o masă de 10 ori mai mare decât a Pământului ar avea un miez din oţel lichid şi o manta groasă de 3500 kilometri, ce ar fi în mare parte din diamant, acoperită cu o crustă formată, în mare parte, din grafit şi piatră.
Ca urmare, aceste planete din diamant nu ar fi strălucitoare. „Ar fi nişte planete foarte negre”, spune Unterborn, care a prezentat rezultatele la întâlnirea din toamnă a Uniunii Americane Geofizice din San Francisco.
Convecţie lentă
De asemenea, ele ar fi foarte reci. Diamantul conduce căldura foarte bine, de aceea căldura din nucleu ar ajunge repede la suprafaţă, după care ar fi emanată în spaţiu. Diamantul este foarte dur şi va rezista la orice modificare a formei sale. Acest lucru ar împiedica curenţii de convecţie din interiorul planetei, ce ar fi responsabili cu mişcarea căldurii.
„Luând în considerare vâscozitatea şi conductivitatea termică, probabil nu va exista nicio convecţie într-o planetă [bogată în carbon] cu o masă ca a Pământului”, spune Panero. „Odată ce avem o planetă cu o masă de 10 ori mai mare decât a Pământului, vom avea şi ceva cu o convecţie incredibil de lentă”.
Rezultatul net este că aceste planete bogate în diamant nu vor avea cicluri de carbon la nivel global şi nici mişcări ale plăcilor tectonice - lucru care, la rândul său, ar putea avea implicaţii în formarea oceanelor. „Nu văd niciun mecanism pentru menţinerea unui ocean pe suprafaţă”, spune Panero. Pe Pământ, oceanele se nasc din cauza activităţii plăcilor tectonice.
Exploziile de diamant
Până acum, astrofizicienii se întrebau despre forma primară de carbon din astfel de planete: ar fi o structură de cristal, de diamant sau poate de carbon amestecat cu fier?
„Acest studiu este o binefacere pentru noi, astrofizicienii, care suntem interesaţi de planetele de carbon - care se pare că apar într-o varietate de medii diferite din galaxie”, spune Kuchner. „Asta ne aminteşte că ar putea exista depozite uriaşe de carbon sau chiar diamant, îngropate în planetele din sistemul nostru solar.”
Descoperirea urmează în urma probabilei detectări, la începutul acestui an, a unei stele muribunde din diamant aflată la o depărtare de 848 ani-lumină.
Textul reprezintă traducerea articolului Diamond planets may not be life's best friend, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Duceac Irina Delia
