Астрономы предполагают, что некоторые планеты могут состоять в основном из алмаза, и теперь команда вычислила, как такая планета могла образоваться и какой она будет по структуре.
Новое исследование астрономов из Университета штата Аризона и Чикагского университета предполагает, что экзопланеты, богатые алмазом, образуются в системах с высоким соотношением углерода и кислорода, с нужным количеством воды, тепла и давления.
В солнечной системе находятся разнообразные объекты, но они не отражают весь спектр странных явлений и планет, которые образуются во вселенной. Например, существуют планеты-изгои, дрейфующие в космосе без привязки к звездам, планеты с рубиновыми и сапфировыми облаками, и миры, где идет дождь из расплавленного железа.
Кроме этого, ученые говорят о планетах, которые могут в основном состоять из алмаза. Этот минерал редко встречается на Земле, но может быть обычным явлением, как грязь, для других космических объектов.
Чтобы проверить эту идею, исследователи использовали ячейки с алмазной наковальней высокого давления, чтобы смоделировать условия, в которых могут формироваться подобные экзопланеты. Исследователи погрузили карбид кремния в воду, а затем сжимали образец в приборе с очень высоким давлением. Затем образец нагревали лазером, после чего ученые провели рентгеновские измерения для изучения реакции. И действительно, карбид кремния вступил в реакцию с водой и образовал алмазы и кремнезем.
После эксперимента, ученые сделали компьютерную модель того, как этот процесс будет работать в планетарном масштабе. Команда говорит, что богатая углеродом планета без воды формируется из ядра, которое состоит из сплава железа с углеродом, завернутого в мантию из карбида кремния и покрытого тонким слоем графита.
Как только на поверхность попадает вода, например, после столкновения с астероидами, состав изменяется. В верхней мантии над карбидом кремния образуется толстый слой алмаза и кремнезема, а кора вместо этого будет состоять из силиката.
Однако команда говорит, что такие планеты вряд ли будут обитаемыми. В отличие от мантии Земли, которая покрыта жидкостью, алмазная мантия слишком сложна для геологической активности. На такой планете не может образоваться пригодная для жизни атмосфера.
«Независимо от обитаемости, это еще один шаг, помогающий нам понять и охарактеризовать наблюдения за экзопланетами, — говорят авторы исследования. — Чем больше мы узнаем, тем лучше мы сможем интерпретировать новые данные из предстоящих миссий, чтобы понять миры за пределами нашей солнечной системы».
Исследование опубликовано в журнале Planetary Science Journal.