Under et laboratorieeksperiment ved Ohio State University simulerede forskere det pres og betingelser, der var nødvendige for at danne diamanter i Jordens mantel, da de stødte på en overraskelse… En kul "Super Earth" kunne eksistere. Mens de bestræbte sig på at forstå, hvordan kulstof kunne opføre sig i andre solsystemer, spekulerede de på, om planeter højt i dette element kunne presses til det tidspunkt at fremstille denne værdifulde ædelsten. Deres fund peger på muligheden for, at Mælkevejen virkelig kunne være hjemsted for stjerner, hvor planeter kan bestå af op til 50% diamant.
Forskningsteamet ledes af Wendy Panero, lektor ved School of Earth Sciences i Ohio State og doktorand Cayman Unterborn. Som en del af deres undersøgelse inkorporerede de deres fund fra tidligere eksperimenter i en simulering af computermodellering. Dette blev derefter brugt til at skabe scenarier, hvor planeter eksisterede med et højere kulstofindhold end Jorden ..
Resultatet: ”Det er muligt for planeter, der er så store som femten gange jordens masse, at være halvdelen lavet af diamant,” sagde Unterborn. Han præsenterede undersøgelsen tirsdag på American Geophysical Union-mødet i San Francisco.
”Vores resultater er slående, idet de antyder, at kulstofrige planeter kan dannes med en kerne og en mantel, ligesom Jorden gjorde,” tilføjede Panero. ”Kernerne vil imidlertid sandsynligvis være meget kulstofrige - meget som stål - og mantelen vil også være domineret af kulstof, meget i form af diamant.”
I midten af vores planet er en antaget smeltet jernkerne, overlejret med en kappe af silicabaserede mineraler. Denne grundlæggende byggesten på Jorden er det, der kondenseres fra materialerne i vores solsky. I en alternativ situation kunne en planet dannes i et kulstofrigt miljø og derved have en anden planetstruktur - og et andet livspotentiale. (Heldigvis for os leverer vores smeltede indre geotermisk energi!) På en diamantplanet ville varmen spredes hurtigt - hvilket fører til en frosset kerne. På dette grundlag ville en diamantplanet ikke have nogen geotermiske ressourcer, mangle pladetektonik og ville ikke være i stand til at understøtte hverken en atmosfære eller et magnetfelt.
”Vi synes, at en diamantplanet skal være et meget koldt, mørkt sted,” sagde Panero.
Hvordan kom de frem til deres fund? Panero og den tidligere kandidatstuderende Jason Kabbes tog en miniatyrprøve af jern, kulstof og ilt og udsatte det for et tryk på 65 gigapascals og temperaturer på 2.400 Kelvin (tæt på 9,5 millioner pund pr. Kvadrat tomme og 3.800 grader Fahrenheit - forhold, der svarer til Jordens dybt interiør). Da de observerede eksperimentet mikroskopisk, så de oxygenbinding med jern for at skabe rust ... men hvad der blev tilbage vendte sig til rent kulstof og til sidst dannede diamant. Dette fik dem til at undre sig over konsekvenserne af planetdannelsen.
”Indtil videre er der opdaget mere end fem hundrede planeter uden for vores solsystem, men vi ved alligevel meget lidt om deres interne sammensætninger,” sagde Unterborn, der er en astronom ved træning.
”Vi ser på, hvordan flygtige elementer som brint og kulstof interagerer inde i Jorden, fordi når de binder sig til ilt, får du atmosfærer, får du oceaner - får du liv,” sagde Panero. ”Det ultimative mål er at udarbejde en række betingelser, der er nødvendige for, at et hav dannes på en planet.”
Men ikke forveksle deres fund med nylige, ikke-relaterede studier, der involverer resterne af en udløbet stjerne fra et binært system. OSU-holdets fund simpelthen antyder, at denne type planet kan dannes i vores galakse, men hvor mange eller hvor de måtte være, er stadig meget åbne for fortolkning. Det er et spørgsmål, der undersøges af Unterborn og Ohio State astronom Jennifer Johnson.
Fordi diamanter er for evigt ...
Original historiekilde: Ohio State Research News.
