Una miriade di esopianeti nella nostra galassia potrebbero essere fatti di diamante e roccia

Qui nel Sistema Solare abbiamo una varietà di pianeti piuttosto interessante, ma sono limitati dalla composizione del nostro Sole. Poiché i pianeti, le lune, gli asteroidi e altri corpi sono fatti di ciò che è rimasto dopo che il Sole ha finito di formarsi, si pensa che la loro chimica sia correlata al nostro ospite.

Ma non tutte le stelle sono fatte della stessa sostanza del nostro Sole, il che significa che là fuori nelle ampie distese della nostra galassia, possiamo aspettarci di trovare esopianeti selvaggiamente diversi dall’offerta nel nostro piccolo Sistema Solare.

Ad esempio, stelle ricche di carbonio rispetto al nostro Sole – con più carbonio che ossigeno – potrebbero avere pianeti extrasolari composti principalmente da diamante, con un po’ di silice, se le condizioni sono giuste. E ora, in un laboratorio, gli scienziati hanno schiacciato e riscaldato il carburo di silicio per scoprire quali potrebbero essere quelle condizioni.

“Questi esopianeti sono diversi da qualsiasi cosa nel nostro sistema solare”, ha detto il geofisico Harrison Allen-Sutter della School of Earth and Space Exploration dell’Arizona State University.

L’idea che stelle con un rapporto carbonio-ossigeno più elevato del Sole possano produrre pianeti di diamanti è emersa per la prima volta con la scoperta di 55 Cancri e, un esopianeta super-terrestre in orbita attorno a una stella che si ritiene sia ricca di carbonio a 41 anni luce di distanza.

In seguito si è scoperto che questa stella non era così ricca di carbonio come si pensava in precedenza, il che ha messo fine a quell’idea, almeno per quanto riguarda 55 Cancri e.

Ma tra il 12 e il 17 percento dei sistemi planetari potrebbe essere situato attorno a stelle ricche di carbonio e, con migliaia di stelle che ospitano esopianeti identificate fino ad oggi, il pianeta diamante sembra una possibilità concreta.

Gli scienziati hanno già esplorato e confermato l’idea che tali pianeti siano probabilmente composti principalmente da carburi, composti di carbonio e altri elementi. Se un simile pianeta fosse ricco di carburo di silicio, ipotizzano i ricercatori, e se fosse presente acqua per ossidare il carburo di silicio e convertirlo in silicio e carbonio, allora con sufficiente calore e pressione, il carbonio potrebbe diventare diamante.

Per confermare la loro ipotesi, si sono rivolti a una cella ad incudine di diamante, un dispositivo utilizzato per spremere piccoli campioni di materiale a pressioni molto elevate.

Hanno prelevato minuti campioni di carburo di silicio e li hanno immersi in acqua. Quindi, i campioni sono stati collocati nella cella a incudine di diamante, che li ha compressi a pressioni fino a 50 gigapascal, circa mezzo milione di volte la pressione atmosferica terrestre a livello del mare. Dopo che i campioni sono stati spremuti, il team li ha riscaldati con i laser.

In tutto, hanno condotto 18 corse dell’esperimento e hanno scoperto che, proprio come avevano previsto, ad alto calore e alta pressione, i loro campioni di carburo di silicio hanno reagito con l’acqua per convertirsi in silice e diamante.

Pertanto, i ricercatori hanno concluso che a temperature fino a 2.500 Kelvin e pressioni fino a 50 gigapascal, in presenza di acqua, i pianeti di carburo di silicio potrebbero ossidarsi e avere le loro composizioni interne dominate da silice e diamante.

Se potessimo identificare questi pianeti, forse in base ai loro profili di densità e alla composizione delle loro stelle, potremmo quindi escluderli come pianeti che potrebbero ospitare la vita.

I loro interni, hanno detto i ricercatori, sarebbero troppo difficili per l’attività geologica e la loro composizione renderebbe le loro atmosfere inospitali per la vita come la conosciamo.

“Questo è un passo in più per aiutarci a comprendere e caratterizzare le nostre osservazioni in costante aumento e miglioramento degli esopianeti”, ha detto Allen-Sutter.

“Più impariamo, meglio saremo in grado di interpretare i nuovi dati dalle prossime missioni future come il James Webb Space Telescope e il Nancy Grace Roman Space Telescope per comprendere i mondi al di là del nostro Sistema Solare”.

La ricerca è stata pubblicata su The Planetary Science Journal.