Ilustración de un planeta rico en carbono con diamantes y sílice como minerales principales. El agua puede convertir un planeta de carburo en un planeta rico en diamantes. En el interior, los principales minerales serían el diamante y el sílice (una capa con cristales en la ilustración). El núcleo (azul oscuro) podría ser una aleación de hierro y carbono. (Foto: Shim/ASU/Vecteezy)
A medida que misiones como el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, la TESS y la Kepler continúan proporcionando conocimientos sobre las propiedades de los exoplanetas (planetas alrededor de otras estrellas), los científicos son cada vez más capaces de reconstruir el aspecto de estos planetas, de qué están hechos, y si podrían ser habitables o incluso estar habitados.
En un nuevo estudio publicado recientemente en la revista The Planetary Science Journal, un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) y la Universidad de Chicago ha determinado que algunos exoplanetas ricos en carbono, dadas las circunstancias adecuadas, podrían estar hechos de diamantes y sílice.
"Estos exoplanetas no se parecen a nada en nuestro sistema solar", dice el autor principal Harrison Allen-Sutter de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la ASU.
Cuando las estrellas y los planetas se forman, lo hacen a partir de la misma nube de gas, por lo que sus composiciones son similares. Una estrella con una proporción menor de carbono y oxígeno tendrá planetas como la Tierra, compuestos de silicatos y óxidos con un contenido muy pequeño de diamantes (el contenido de diamantes de la Tierra es de aproximadamente un 0,001%).
Pero los exoplanetas alrededor de estrellas con una mayor proporción de carbono y oxígeno que nuestro Sol tienen más probabilidades de ser ricos en carbono. Allen-Sutter y los coautores Emily Garhart, Kurt Leinenweber y Dan Shim de la ASU, con Vitali Prakapenka y Eran Greenberg de la Universidad de Chicago, formularon la hipótesis de que estos exoplanetas ricos en carbono podrían convertirlo en diamantes y silicatos, si el agua (que es abundante en el universo) estuviera presente, creando una composición rica en diamantes.
Para probar esta hipótesis, el equipo de investigación necesitaba imitar el interior de los exoplanetas ricos en carburo usando calor y alta presión. Para ello, utilizaron yunques de diamante a alta presión en el laboratorio de Shim.
Primero, sumergieron carburo de silicio en agua y comprimieron la muestra entre los diamantes a una presión muy alta. Luego, para controlar la reacción entre el carburo de silicio y el agua, llevaron a cabo un calentamiento por láser en el Laboratorio Nacional de Argonne en Illinois, tomando mediciones de rayos X mientras el láser calentaba la muestra a altas presiones.
Como predijeron, con el calor y la presión altos, el carburo de silicio reaccionó con agua y se convirtió en diamantes y sílice.
Hasta ahora, no hemos encontrado vida en otros planetas, pero la búsqueda continúa. Los científicos planetarios y los astrobiólogos están utilizando sofisticados instrumentos en el espacio y en la Tierra para encontrar planetas con las propiedades correctas y la ubicación correcta alrededor de sus estrellas donde podría existir vida.
Sin embargo, en el caso de los planetas ricos en carbono que son objeto de este estudio, es probable que no tengan las propiedades necesarias para la vida.
Aunque la Tierra está geológicamente activa (un indicador de habitabilidad), los resultados de este estudio muestran que a los planetas ricos en carbono les cuesta mucho ser geológicamente activos y esta falta de actividad geológica puede hacer que la composición atmosférica sea inhabitable. Las atmósferas son críticas para la vida, ya que nos proporcionan aire para respirar, protección contra el duro entorno del espacio, e incluso presión para permitir el agua líquida.
"Independientemente de la habitabilidad, este es un paso adicional para ayudarnos a entender y caracterizar nuestras observaciones de exoplanetas, cada vez más numerosas y mejores", dice Allen-Sutter. "Cuanto más aprendamos, mejor podremos interpretar nuevos datos de futuras misiones como el Telescopio Espacial James Webb y el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman para entender los mundos más allá de nuestro propio sistema solar".
Fuente: NCYT Amazings
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