• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Astronomia
    Exoplanetas ricos em carbono podem ser feitos de diamantes
    p Ilustração de um planeta rico em carbono com diamante e sílica como principais minerais. A água pode converter um planeta de carboneto em um planeta rico em diamantes. No interior, os principais minerais seriam diamante e sílica (uma camada com cristais na ilustração). O núcleo (azul escuro) pode ser uma liga de ferro-carbono. Crédito:Shim / ASU / Vecteezy

    p Em missões como o telescópio espacial Hubble da NASA, TESS e Kepler continuam a fornecer informações sobre as propriedades dos exoplanetas (planetas ao redor de outras estrelas), os cientistas estão cada vez mais capazes de descobrir como esses planetas se parecem, do que eles são feitos, e se eles poderiam ser habitáveis ​​ou mesmo habitados. p Em um novo estudo publicado recentemente em The Planetary Science Journal , uma equipe de pesquisadores da Arizona State University (ASU) e da University of Chicago determinou que alguns exoplanetas ricos em carbono, dadas as circunstâncias certas, poderia ser feito de diamantes e sílica.

    p "Esses exoplanetas são diferentes de tudo em nosso sistema solar, "diz o autor principal Harrison Allen-Sutter da Escola de Exploração Terrestre e Espacial da ASU.

    p Formação de exoplaneta de diamante

    p Quando estrelas e planetas são formados, eles fazem isso a partir da mesma nuvem de gás, portanto, suas composições em massa são semelhantes. Uma estrela com menor proporção de carbono para oxigênio terá planetas como a Terra, composto de silicatos e óxidos com um conteúdo de diamante muito pequeno (o conteúdo de diamante da Terra é de cerca de 0,001%).

    p Mas os exoplanetas em torno de estrelas com uma proporção de carbono para oxigênio mais alta do que o nosso Sol têm maior probabilidade de serem ricos em carbono. Allen-Sutter e co-autores Emily Garhart, Kurt Leinenweber e Dan Shim da ASU, com Vitali Prakapenka e Eran Greenberg da Universidade de Chicago, levantaram a hipótese de que esses exoplanetas ricos em carbono poderiam se converter em diamante e silicato, se a água (que é abundante no universo) estivesse presente, criando uma composição rica em diamantes.

    p Em uma célula de bigorna de diamante, dois diamantes de cristal único de qualidade de gema são moldados em bigornas (parte superior plana na foto) e, em seguida, voltados um para o outro. As amostras são carregadas entre os culets (superfícies planas), então a amostra é comprimida entre as bigornas. Crédito:Shim / ASU

    p Bigornas de diamante e raios X

    p Para testar essa hipótese, a equipe de pesquisa precisava imitar o interior de exoplanetas de carboneto usando alto calor e alta pressão. Para fazer isso, eles usaram células de bigorna de diamante de alta pressão no laboratório do coautor Shim para materiais terrestres e planetários.

    p Primeiro, eles imergiram carboneto de silício em água e comprimiram a amostra entre diamantes a uma pressão muito alta. Então, para monitorar a reação entre carboneto de silício e água, eles realizaram aquecimento a laser no Argonne National Laboratory em Illinois, fazer medições de raios-X enquanto o laser aquece a amostra em altas pressões.

    p Como eles previram, com alta temperatura e pressão, o carboneto de silício reagiu com a água e se transformou em diamantes e sílica.

    p Um planeta de carbono inalterado (esquerda) se transforma de um manto dominado por carboneto de silício em um manto dominado por sílica e diamante (direita). A reação também produz metano e hidrogênio. Crédito:Harrison / ASU

    p Habitabilidade e habitabilidade

    p Até aqui, não encontramos vida em outros planetas, mas a busca continua. Cientistas planetários e astrobiólogos estão usando instrumentos sofisticados no espaço e na Terra para encontrar planetas com as propriedades certas e a localização certa em torno de suas estrelas onde a vida poderia existir.

    p Os objetos em forma de cilindro nesta foto são células de bigorna de diamante. As células de diamante-bigorna são montadas em suportes de cobre e, em seguida, inseridas no caminho do feixe de raios X / laser síncrotron. A foto mostra células de bigorna de diamante e montagens antes de serem alinhadas para experimentos de raio-X / laser. Crédito:Shim / ASU

    p Para planetas ricos em carbono que são o foco deste estudo, Contudo, eles provavelmente não têm as propriedades necessárias para a vida.

    p Embora a Terra seja geologicamente ativa (um indicador de habitabilidade), os resultados deste estudo mostram que os planetas ricos em carbono são muito difíceis de serem geologicamente ativos e esta falta de atividade geológica pode tornar a composição atmosférica inabitável. As atmosferas são essenciais para a vida, pois nos fornecem ar para respirar, proteção contra o ambiente hostil do espaço, e pressão uniforme para permitir a entrada de água líquida.

    p "Independentemente da habitabilidade, esta é uma etapa adicional para nos ajudar a compreender e caracterizar nossas observações cada vez maiores e melhores de exoplanetas, "diz Allen-Sutter." Quanto mais aprendemos, melhor seremos capazes de interpretar novos dados de missões futuras como o Telescópio Espacial James Webb e o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman para entender os mundos além em nosso próprio sistema solar. "


    © Ciência https://pt.scienceaq.com