Углеродные экзопланеты: Скопления алмазов и графита могут быть обычным явлением во Вселенной

Астрономы из Йельского университета совершили открытие, переворачивающее наши представления о формировании планет. Согласно их последнему исследованию, углеродные экзопланеты — миры, невероятно богатые графитом и алмазами, — могут встречаться в космосе значительно чаще, чем предполагали предыдущие модели.

Алмазные миры: Новая космическая реальность

Некоторые из этих планет могут буквально состоять из огромных залежей графита и алмазов. Однако такое изобилие углерода ставит перед учеными сложные вопросы о его влиянии на геологию и климат. Как насыщенная углеродом среда повлияет на тектонику плит, вулканическую активность и, что самое важное, на потенциал для возникновения жизни?

«Несмотря на малое количество углерода на Земле, он сыграл решающую роль в возникновении жизни и регуляции климата, — поясняет Джон Мориарти, докторант Йельского университета и ведущий автор исследования. — Какое влияние окажет углеродная химия на обитаемость других миров — пока остается открытым вопросом».

Открытие, изменившее парадигму: Планета 55 Рака e

Экзопланеты — это планеты, обращающиеся вокруг других звезд. Прорыв в их изучении произошел еще в 2012 году, когда соавтор данного исследования, профессор Никки Мадхусудхан, опубликовал работу о планете 55 Рака e. Эта скалистая экзопланета, вдвое крупнее Земли, с высокой вероятностью покрыта слоями графита и алмазов, что стало первым прямым указанием на существование углеродных экзопланет.

Земля против Углеродных гигантов: Различие в составе

Традиционно астрономы полагали, что все каменистые планеты по составу похожи на Землю: основу их составляют железо, кислород, магний и кремний, а доля углерода ничтожна. Напротив, углеродные экзопланеты могут содержать лишь небольшую часть этих элементов, будучи на три четверти состоящими из углерода. Для сравнения, доля углерода в недрах Земли составляет лишь около 0,005%.

Новая модель: Как найти алмазный мир

Мориарти, Мадхусудхан и профессор Йельского университета Дебра Фишер разработали усовершенствованную модель для оценки состава экзопланет. В отличие от предыдущих статических снимков, их модель динамически отслеживает химическую эволюцию протопланетного диска, в котором рождаются планеты.

Результаты оказались сенсационными:

• Углеродные экзопланеты могут формироваться дальше от звезды, чем считалось.

• Они также могут возникать в дисках с более низким соотношением углерода к кислороду (всего 0,65 против ранее считавшегося порога в 0,8).

Это ключевой момент, поскольку звезд с соотношением C/O выше 0,65 в галактике значительно больше, чем с соотношением выше 0.8.

Последствия для поиска жизни во Вселенной

«Наше исследование показывает, что внеземные миры могут быть чрезвычайно разнообразны по химическому составу, и многие из них радикально отличаются от Земли», — отмечает Никки Мадхусудхан.

На сегодня подтверждено существование более 1000 экзопланет, и число кандидатов исчисляется тысячами.

«Главный вопрос: является ли Земля типичной каменистой планетой? Несмотря на растущее число открытий, у нас до сих пор нет ответа, — говорит Дебра Фишер. — Эта работа расширяет диапазон параметров, которые мы должны учитывать в поисках обитаемых миров».

Открытие распространенности углеродных экзопланет не только рисует футуристические картины миров-алмазов, но и заставляет по-новому взглянуть на уникальность нашей собственной планеты и условия, необходимые для зарождения жизни.

Источник: По материалам www.sciencedaily.com