سیارات فراخورشیدی غنی از کربن، از الماس و سیلیس ساخته شده اند!

با بررسی بیشتر داده های مأموریت هایی مانند تلسکوپ فضایی هابل ، TESS و کپلر( حتی پس از پایان فعالیت) ناسا، دانشمندان درک بهتری از این این سیارات پیدا می کنند؛ این که از چه جنسی ساخته شده اند و آیا می توانند قابل سکونت باشند؟

در پژوهش تازه ای که در نشریه ی Planetary Science منتشر شده، گروهی از محققان دانشگاه ایالتی آریزونا و دانشگاه شیکاگو، دریافته اند که برخی از سیارات فراخورشیدی غنی از کربن، می توانند از الماس و سیلیس ساخته شده باشند.

« هریسون آلن- ساتر»( Harrison Allen- Sutter) نویسنده ی اصلی دانشکده ی علوم زمین و فضای دانشگاه آریزونا، گفت:« این سیارات فراخورشیدی شبیه هیچ چیز در منظومه ی شمسی نیستند.»

شکل گیری سیارات فراخورشیدی الماسی

زمانی که ستارگان تشکیل می شوند ، سیارات نیز از همان ابر گازی شکل می گیرند، بنابراین عمده ی ترکیبات آن ها مشابه است. یک ستاره با نسبت کربن به اکسیژن پایین، دارای سیاره هایی مانند زمین است که از سیلیکات ها و اکسیدهایی با الماسی بسیار کم( حدود ۰.۰۰۱ زمین) تشکیل شده اند.

اما سیارات فراخورشیدی در اطراف ستارگان با نسبت کربن به اکسیژن بالاتر از خورشید، احتمالاً سرشار از کربن هستند. آلن- ساتر و همکارانش،« امیلی گارهارت»( Emily Garhart)،« کِرت لینن وبر»( Kurt Leinenweber) و« دَن شیم»( Dan Shim) از دانشگاه آریزونا به همراه « ویتالی پراکاپنکا»( Vitali Prakapenka) و« اران گرین بِرگ»( Eran Greenberg) از دانشگاه شیکاگو این فرضیه را مطرح کردند که این سیارات غنی از کربن می توانند به الماس و سیلیکات تبدیل شوند و یک ترکیب سرشار از الماس را ایجاد کنند.

آزمایش با سِندان الماس و پرتو ایکس

برای آزمایش این فرضیه، تیم تحقیقاتی باید با گرما و فشار بالا، محیط داخلی این سیارات فراخورشیدی را شبیه سازی می کردند. آن ها برای این کار از سلول های سندان الماس در« آزمایشگاه مواد زمین و سیاره ای» استفاده کردند.

در ابتدا آن ها کاربید سیلیکون را در آب غوطه ور کردند و نمونه را تحت فشار بالایی بین الماس ها قرار دادند. سپس برای بررسی واکنش کاربید سیلیکون و آب، در« آزمایشگاه ملی آرگون»، در حالی که در فشار بالا دمای نمونه را با گرمایش لیزری بالا می بردند، اندازه گیری های پرتو ایکس را انجام دادند.

همان طور که پیش بینی کردند در دما و فشار بالا، کاربید سیلیکون با آب واکنش نشان داد و به الماس و سیلیس تبدیل شد.

سکونت پذیری

تا کنون ما در سیارات دیگر حیات پیدا نکرده ایم اما جست وجوها همچنان ادامه دارد. دانشمندان سیاره شناس و اخترزیست شناس، از ابزارهای پیچیده ای در فضا و زمین استفاده می کنند تا سیاره هایی را با ویژگی مناسب و مکان مناسب که بتواند پذیرای حیات باشد، بیابند.

هرچند سیارات غنی از کربن، که موضوع این پژوهش تازه هستند، قطعا مکان مناسبی برای حیات نخواهند بود.

در حالی که زمین از نظر زمین شناختی فعال است، که شاخصی برای زیست پذیری محسوب می شود ، نتایج این مطالعه نشان می دهد که سیارات غنی از کربن، بسیار سخت هستند و فعال بودن زمین شناختی آن ها دشوار است. به این ترتیب این غیرفعال بودن می تواند ترکیبات جو را نیز غیرقابل سکونت کند. جو مطلوب برای وجود حیات ضروری است زیرا جو مناسب، هوا برای تنفس، محافظت در برابر محیط سخت فضا، و حتی فشار لازم برای تشکیل آب مایع ایجاد می کند.

آلن- ساتر درباره ی نتایج این پژوهش خاطرنشان کرد :« صرف نظر از سکونت پذیر بودن، این یک گام دیگر برای کمک به ماست تا با مشاهدات روزافزون و بهبودیافته از سیارات فراخورشیدی، ویژگی های آن ها را بهتر درک و تعیین کنیم. هر چه بیشتر بیاموزیم، بهتر می توانیم داده های تازه ی مأموریت های آینده مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن را برای درک جهان فراسوی منظومه ی شمسی تفسیر کنیم.»