[/caption]Tijdens een laboratoriumexperiment aan de Ohio State University simuleerden onderzoekers de druk en omstandigheden die nodig zijn om diamanten in de aardmantel te vormen toen ze een verrassing tegenkwamen... Een koolstof 'Super Earth' zou kunnen bestaan. Terwijl ze probeerden te begrijpen hoe koolstof zich zou kunnen gedragen in andere zonnestelsels, vroegen ze zich af of planeten die hoog in dit element zitten zo onder druk zouden kunnen komen te staan dat deze waardevolle edelsteen zou worden geproduceerd. Hun bevindingen wijzen op de mogelijkheid dat de Melkweg inderdaad sterren zou kunnen zijn waar planeten tot 50% uit diamant zouden kunnen bestaan.
Het onderzoeksteam wordt geleid door Wendy Panero, universitair hoofddocent aan de School of Earth Sciences in de staat Ohio, en promovendus Cayman Unterborn. Als onderdeel van hun onderzoek verwerkten ze hun bevindingen uit eerdere experimenten in een computermodelleringssimulatie. Dit werd vervolgens gebruikt om scenario's te creëren waarin planeten bestonden met een hoger koolstofgehalte dan de aarde.
Het resultaat: 'Het is mogelijk dat planeten die zo groot zijn als vijftien keer de massa van de aarde voor de helft uit diamant bestaan', zei Unterborn. Hij presenteerde de studie dinsdag op de bijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco.
'Onze resultaten zijn opvallend, omdat ze suggereren dat koolstofrijke planeten zich kunnen vormen met een kern en een mantel, net zoals de aarde deed', voegde Panero eraan toe. 'De kernen zouden echter waarschijnlijk erg koolstofrijk zijn - net als staal - en de mantel zou ook worden gedomineerd door koolstof, veel in de vorm van diamant.'
In het centrum van onze planeet bevindt zich een veronderstelde gesmolten ijzeren kern, bedekt met een mantel van op silica gebaseerde mineralen. Deze fundamentele bouwsteen van de aarde is wat gecondenseerd uit de materialen in onze zonnewolk. In een alternatieve situatie zou een planeet kunnen ontstaan in een koolstofrijke omgeving, met een andere planeetstructuur en een ander potentieel voor leven. (Gelukkig voor ons levert ons gesmolten binnenste geothermische energie!) Op een diamantplaneet zou de warmte snel verdwijnen, wat zou leiden tot een bevroren kern. Op deze basis zou een diamantplaneet geen geothermische bronnen hebben, geen platentektoniek hebben en geen atmosfeer of magnetisch veld kunnen ondersteunen.
'We denken dat een diamantplaneet een erg koude, donkere plaats moet zijn', zei Panero.
Hoe kwamen ze aan hun bevindingen? Panero en voormalig afgestudeerde student Jason Kabbes namen een miniatuurmonster van ijzer, koolstof en zuurstof en onderwierpen het aan drukken van 65 gigapascal en temperaturen van 2.400 Kelvin (bijna 9,5 miljoen pond per vierkante inch en 3.800 graden Fahrenheit - omstandigheden vergelijkbaar met die van de aarde diepe binnenkant). Terwijl ze het experiment microscopisch observeerden, zagen ze zuurstofbinding met ijzer om roest te creëren ... maar wat overbleef veranderde in pure koolstof en vormde uiteindelijk diamant. Dit bracht hen ertoe zich af te vragen wat de implicaties van planetaire vorming zijn.
'Tot nu toe zijn er meer dan vijfhonderd planeten ontdekt buiten ons zonnestelsel, maar we weten heel weinig over hun interne samenstelling', zegt Unterborn, een astronoom van opleiding.
'We kijken naar hoe vluchtige elementen zoals waterstof en koolstof op elkaar inwerken in de aarde, want wanneer ze zich binden met zuurstof, krijg je atmosferen, krijg je oceanen - je krijgt leven,' zei Panero. 'Het uiteindelijke doel is om een reeks voorwaarden samen te stellen die nodig zijn voor de vorming van een oceaan op een planeet.'
Maar verwar hun bevindingen niet met recente, niet-gerelateerde onderzoeken die betrekking hebben op de overblijfselen van een verlopen ster uit een dubbelstersysteem. De bevinding van het OSU-team suggereert eenvoudigweg dat dit type planeet zich in onze melkweg zou kunnen vormen, maar hoeveel of waar ze zich zouden kunnen bevinden, is nog steeds zeer open voor interpretatie. Het is een vraag die wordt onderzocht door de astronoom Jennifer Johnson van Unterborn en de staat Ohio.
Omdat diamanten voor altijd zijn...
Oorspronkelijke verhaalbron: Onderzoeksnieuws over de staat Ohio .