Астрономы: вода создаёт алмазные планеты

Некоторые миры могут быть кладезями драгоценного алмаза.

Некоторые миры могут быть кладезями драгоценного алмаза.
Иллюстрация Pixabay.

Самородный углерод в виде алмазов может быть одним из основных компонентов мантии некоторых планет.

Самородный углерод в виде алмазов может быть одним из основных компонентов мантии некоторых планет.
Иллюстрация Shim/ASU/Vecteezy.

Некоторые миры могут быть кладезями драгоценного алмаза.
Самородный углерод в виде алмазов может быть одним из основных компонентов мантии некоторых планет.

В космосе могут существовать планеты, в значительной части состоящие из алмазов. Драгоценный минерал образуется там благодаря обычной воде. Такой вывод сделан в научной статье, опубликованной в издании Planetary Science Journal.

Астрономы давно знают, что некоторые звёзды гораздо богаче углеродом, чем Солнце. Между тем светило и его планеты образуются из одного и того же материала.

Значит, экзопланеты в таких системах весьма богаты углеродом. Он может существовать там как в составе химических соединений, так и в самородной форме, то есть в виде графита и алмазов. Поэтому такие планеты часто называют алмазными, хотя, конечно, подобное небесное тело не представляет собой один огромный драгоценный камень.

Раньше планетологи только предполагали, что эти миры будут богаты алмазами. Теперь же они раскрыли химический механизм, который должен приводить к образованию драгоценных кристаллов. Более того, эксперты заключили, что на определённой глубине алмаз должен стать одним из основных компонентов мантии планеты.

Самородный углерод в виде алмазов может быть одним из основных компонентов мантии некоторых планет.

Поясним. Один из самых распространённых в коре и мантии Земли элементов – кремний. Он присутствует в виде кремнезёма (SiO2) и силикатов (соединений металлов с группой -SiO4). На "углеродных" же планетах одним из основных соединений должен быть карбид кремния (SiC).

С другой стороны, внутри Земли очень много воды. В коре, мантии и ядре планеты может скрываться до 90 мировых океанов. И земной шар не уникален в этом отношении: по некоторым расчётам, при формировании скалистых планет в их недрах неизбежно образуются большие массы воды.

Учёные из США предположили, что на определённой глубине карбид кремния такой планеты должен вступить в реакцию с водой с образованием чистого углерода, кремнезёма и газообразного водорода: SiC + 2H2O = SiO2 + C + 2H2. С учётом огромного давления и температуры углерод в таких условиях будет превращаться в алмазы.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи провели эксперимент. Они использовали алмазные наковальни, чтобы оказать на образцы давление в 500 тысяч атмосфер. При этом вещества нагревались лазером до 2200 градусов Цельсия. Спрогнозированная специалистами реакция действительно произошла.

Впрочем, окончательное подтверждение, что алмазные планеты действительно существуют должно прийти из астрономических наблюдений, а не физических экспериментов. Авторы подчёркивают, что подобные миры будут отличаться по плотности от обычных "неуглеродных" тел типа Земли. Если измерить с достаточной точностью массу и радиус экзопланеты, можно будет выяснить, скрывают ли её недра в буквальном смысле неземные сокровища.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о воссоздании в лаборатории алмазных дождей из недр планет-гигантов. Писали мы и о мирах, богатых сапфирами и рубинами.