Under ett laboratorieexperiment vid Ohio State University simulerade forskare trycket och förhållandena som behövs för att bilda diamanter i jordens mantel när de stötte på en överraskning ... En kol "Super Earth" kunde existera. Samtidigt som de försökte förstå hur kol skulle kunna bete sig i andra solsystem, undrade de om planeter som är höga i detta element kunde pressas till den punkt att producera denna värdefulla ädelsten. Deras resultat pekar på möjligheten att Vintergatan verkligen kan vara hem för stjärnor där planeter kan bestå av upp till 50% diamant.
Forskningsteamet leds av Wendy Panero, docent vid School of Earth Sciences i Ohio State, och doktoranden Cayman Unterborn. Som en del av sin undersökning införlivade de sina resultat från tidigare experiment i en simulering av datormodellering. Detta användes sedan för att skapa scenarier där planeter fanns med en högre kolhalt än jorden ..
Resultatet: "Det är möjligt för planeter som är så stora som femton gånger jordens massa att vara hälften gjorda av diamant," sade Unterborn. Han presenterade studien tisdag vid American Geophysical Union-mötet i San Francisco.
"Våra resultat är slående eftersom de antyder att kolrika planeter kan bildas med en kärna och en mantel, precis som jorden gjorde," tillade Panero. "Kärnorna skulle emellertid sannolikt vara mycket kolrika - ungefär som stål - och manteln skulle också domineras av kol, mycket i form av diamant."
I mitten av vår planet finns en antagen smält järnkärna, överlagrad med en mantel av kiseldioxidbaserade mineraler. Detta grundläggande byggsten av jorden är det som kondenseras från materialen i vårt solmoln. I en alternativ situation kan en planet bildas i en kolrika miljö och därmed ha en annan planetstruktur - och en annan potential för livet. (Lyckligtvis för oss ger vår smälta inre geotermisk energi!) På en diamantplanet skulle värmen spridas snabbt - vilket leder till en frusen kärna. På grundval av detta skulle en diamantplanet inte ha några geotermiska resurser, sakna plattaktonik och skulle inte kunna stödja varken en atmosfär eller ett magnetfält.
"Vi tror att en diamantplanet måste vara en mycket kall, mörk plats," sa Panero.
Hur kom de fram till sina resultat? Panero och före detta doktorand Jason Kabbes tog ett miniatyrprov av järn, kol och syre och utsatte det för tryck av 65 gigapascaler och temperaturer på 2 400 Kelvin (nära 9,5 miljoner pund per kvadrat tum och 3 800 grader Fahrenheit - förhållanden som liknar jordens djup inre). När de observerade experimentet mikroskopiskt såg de syrebindning med järn för att skapa rost ... men det som var kvar vände sig till rent kol och bildade så småningom diamant. Detta ledde till att de undrade om implikationerna på planetbildning.
”Hittills har mer än femhundra planeter upptäckts utanför vårt solsystem, men vi vet väldigt lite om deras interna kompositioner,” sa Unterborn, som är utbildad astronom.
"Vi tittar på hur flyktiga element som väte och kol interagerar inuti jorden, för när de binds med syre får du atmosfärer, du får hav - du får liv," sa Panero. "Det ultimata målet är att sammanställa en svit av förhållanden som är nödvändiga för att ett hav ska bildas på en planet."
Men förväxla inte deras resultat med nyligen, oberoende studier som involverar resterna av en förfallen stjärna från ett binärt system. OSU-gruppens fynd antyder helt enkelt att denna typ av planet kan bildas i vår galax, men hur många eller var de kan vara är fortfarande mycket öppen för tolkning. Det är en fråga som undersöks av Unterborn och Ohio State Astronom Jennifer Johnson.
Eftersom diamanter är för evigt ...
Original berättelse källa: Ohio State Research News.
