Согласно результатам эксперимента, проведенного американскими учеными, экзопланеты с высоким содержанием углерода способны формироваться из алмазов и кремнезема. Для реализации такого процесса необходимо, чтобы планета обладала достаточным количеством воды.
Исследование опубликовано в The Planetary Science Journal. Предположение о наличии «алмазных» экзопланет возникло не недавно. Еще в 2012 году исследователи предположили, что планета, расположенная в созвездии Рака и обозначенная как 55 Рака e, содержит значительное количество углерода. Под воздействием давления, существующего в ее внутренности, этот углерод может формировать крупные слои алмазов или графита.
Впрочем, уже в следующем году ученые представили более умеренные оценки содержания углерода в экзопланете. Это не исключает возможности существования подобных объектов вокруг звезд, обладающих более высоким соотношением углерода к кислороду, чем у Солнца. Планеты возникают из газопылевого облака, у звезд с меньшим соотношением углерода к кислороду планеты, подобные нашей, будут состоять из силикатов и оксидов с небольшим количеством алмазов.
Чтобы продемонстрировать возможность образования планет, состоящих из алмазов и кремнезема, исследователи из Чикагского и Аризонского университетов (США) осуществили эксперимент, имитирующий условия, царящие в недрах подобных планет. В ходе эксперимента они использовали высокое 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.
Исследования продемонстрировали, что при воздействии высокой температуры и давления карбид кремния реагирует с водой, образуя алмазы и кремнезем. Это позволило подтвердить предположение ученых: экзопланеты, обладающие большим количеством углерода и содержащие воду, могут иметь значительные запасы алмазов и кремнезема. При этом, согласно оценкам исследователей, вода в составе 55 Рака е присутствует в крайне малом количестве.
По мнению авторов исследования, экзопланеты, состоящие из алмазов и кремнезема, скорее всего, не обладают характеристиками, необходимыми для зарождения и поддержания жизни. «Независимо от обитаемости, это еще один важный этап, способствующий более глубокому пониманию и характеристике постоянно расширяющихся и совершенствующихся данных, полученных в результате наблюдений за экзопланетами. По мере получения новых знаний, мы улучшаем способность интерпретировать поступающие данные с будущих миссий, таких как космический телескоп имени Джеймса Уэбба или обсерватория Нэнси Грейс», — отмечает ведущий автор исследования Аллен-Саттер.