Учени смятат, че водата превръща въглеродно богатите планети в диамантени

В космоса могат да съществуват планети, които в голямата си част да се състоят от диаманти. Скъпоценният минерал се образува там благодарение на обикновена вода. Този извод е направен от екип от американски учени, чието изследване е публикувано в списанието Planetary Science Journal.

Астрономите отдавна знаят, че някои звезди са много по-богати на въглерод, отколкото Слънцето, а звездата и нейните планетите се състоят от един и същ материал.

Това означава, че екзопланетите в такива системи са много богати на въглерод. Той може да съществува там както в състава на химически съединения, така и в самородна форма, тоест във вид на графит и диаманти. По тази причина такива планети често ги наричат „диамантени“, без под това да се подразбира, че подобно небесно тяло представлява един огромен скъпоценен камък.

По-рано планетолозите само предполагаха, че такива планети са богати на диаманти. Сега те са разкрили химическия механизъм, който води до образуването на скъпоценните кристали. Освен това, учените са установили, че на определена дълбочина диамантът трябва да бъде един от основните компоненти в мантията на такава планета.

Това е така, защото най-разпространеният в кората и мантията на Земята елемент е силиция. Той присъства във вид на силициев диоксид (SiO₂) и силикати, тоест съединения на металите с групата -SiO₄. Във „въглеродните планети“ едно от основните съединения би трябвало да бъде силициевият карбид (SiC).

От друга страна, вътре в планетите има много вода. В кората, мантията и ядрото на Земята се крие вода за около 90 световни океана. И земното кълбо не е уникално в това отношение. По някой пресмятания, при формирането на скалисти планети в техните ядра неизбежно се образуват огромни маси вода.

Учени от Аризонския държавен университет и Чикагския университет са предположили, че на определена дълбочина силициевият карбид в такава планета трябва да встъпи в реакция с водата, като при това се образуват чист въглерод, силициев диоксид и газообразен въглерод.

SiC + 2H₂O = SiO₂ + C + 2H₂

Отчитайки огромното налягане и температура, въглеродът в такива условия ще се превръща в диаманти.

За да проверят своята хипотеза, изследователите са провели експеримент. Те са използвали диамантени наковални, за да могат да възпроизведат налягане над използваните химични вещества от 500 хиляди атмосфери и в същото време тези вещества са били нагрявани с помощта на лазер до температура от 2200 ⁰С. Прогнозираната от учените реакция действително се осъществила.

Впрочем, окончателното потвърждение, че диамантените планети действително съществуват трябва да дойде от астрономични наблюдения, а не от физическите експерименти. Авторите на изследването подчертават, че подобни „диамантени“ планети ще се отличават от останалите „невъглеродни“ планети по своята плътност. Ако се измерят с достатъчна точност масата и радиусът на екзопланетата, то може да се определи дали в нейните недра се крият в буквалния смисъл неземни съкровища.