Эксперимент показал возможность существования экзопланет из алмазов

Исследование опубликовано в The Planetary Science Journal. Идея существования «алмазных» экзопланет не нова. В 2012 году ученые выдвинули гипотезу о том, что планета в созвездии Рака — 55 Рака е — содержит довольно много углерода, который под давлением в ее недрах образует большие слои алмазов или графита.

Однако уже в следующем году ученые дали более скромные оценки количества углерода в составе экзопланеты. Это, впрочем, не означает, что такие объекты не могут существовать около звезд, имеющих более высокие показатели углерода к кислороду, чем у Солнца. Ведь планеты формируются из того же газопылевого облака, что и их звезда. У звезд с более низким содержанием углерода к кислороду твердые планеты будут подобны нашей и состоять из силикатов и оксидов с малым содержанием алмазов.

Чтобы показать возможность существования планет из алмазов и кремнезема, ученые из Чикагского и Аризонского университетов (США) провели эксперимент, в котором воспроизвели условия недр таких планет. Для этого они использовали высокую температуру и специальные ячейки с алмазной наковальней под большим давлением (такие условия характерны для внутренних частей планеты). Погрузив карбид кремния в воду, они зажали его между алмазными наковальнями, чтобы получить очень высокое давление. А затем произвели нагрев при помощи лазера.

Эксперимент показал, что под воздействием высоких температур и давления карбид кремния вступает в реакцию с водой и превращается в алмазы и кремнезем. В итоге гипотеза ученых подтвердилась: экзопланеты, богатые углеродом, в составе которых есть вода, могут содержать большое количество алмазов и кремнезема. Интересно при этом, что в составе упомянутой выше 55 Рака е воды, по оценкам исследователей, крайне мало.

По словам авторов эксперимента, экзопланеты из алмазов и кремнезема, вероятно, не имеют свойств для возникновения и развития на них жизни. «Независимо от обитаемости, это еще один шаг, помогающий понять и охарактеризовать наши постоянно увеличивающиеся и улучшающиеся наблюдения за экзопланетами. Чем больше мы узнаем, тем лучше сможем интерпретировать новые данные предстоящих миссий, например космического телескопа имени Джейма Уэбба или обсерватории Нэнси Грейс», — говорит ведущий автор исследования Аллен-Саттер.