2014.06.03. - Sokkal gyakoribbak lehetnek a gyémántbolygók, mint gondoltuk

A Yale University csillagászainak új vizsgálata szerint a szénben gazdag exobolygók sokkal gyakoribbak lehetnek, mint azt eddig gondoltuk. Az eredmény az éghajlattól kezdve a lemeztektonikáig sok új kérdést vethet fel.

Az új kutatás alapján úgy tűnik, hogy az exobolygók között az eddig feltételezettnél nagyobb arányban fordulnak elő grafitot vagy gyémántot nagy mennyiségben tartalmazó égitestek. Gyakoriságuk új kérdéseket vethet fel a szénben gazdag környezeteknek az éghajlatra, a lemeztektonikára, de akár az élet kialakulására gyakorolt hatását illetően is. A kutatás vezetője, a Yale University doktorjelöltje, John Moriarty magyarázata szerint bár a Földön viszonylag kevés szén van, ennek a kémiai elemnek a karbonát-szilikát cikluson keresztül kulcsfontosságú szerepe van nem csak ez élet megjelenésében, de az éghajlatunk szabályozásában is. Egyelőre nyitott kérdés, hogy a szénben gazdag környezetek kémiája miként befolyásolhatja az exobolygók lakhatóságát, Moriarty és munkatársai - Debra Fischer (Yale University) és Nikku Madhusudhan (Cambridge University) - azonban remélik, hogy eredményeik katalizálhatják a területet és segíthetnek a problémák mielőbbi megválaszolásában. (Madhusudhan 2012-ben publikált cikke azzal foglalkozott, hogy az 55 Cancri csillag 'e' jelű, a Földnél kétszer nagyobb bolygóját valószínűleg grafit- és gyémántkéreg borítja.)

A gyémántbolygók sokkal gyakoribbak lehetnek, mint gondoltuk.
[Haven Giguere]

A kőzetbolygókról azt gondoljuk, hogy a Földhöz hasonlóan főleg vasból, oxigénből, magnéziumból és szilíciumból állnak, szenet pedig csak nagyon kis arányban tartalmaznak. A szénben gazdag exobolygók esetében ez utóbbi a néhány százaléktól a teljes tömegük háromnegyedéig is terjedhet. (A Föld széntartalma mindössze 0,005 százalék.) Moriarty és kollégái új modellt fejlesztettek ki az exobolygók összetételének megállapítására. Az erre vonatkozó korábbi munkák általában a csillagok körüli por- és gázkorongok - amelyekből a bolygók kialakulnak - statikus állapotaiból - "állóképekből" - indultak ki, az új modell azonban figyelembe veszi a protoplanetáris korongokban a korral bekövetkező kémiai fejlődést is.

Azt találták, hogy azokban a korongokban, amelyekben a szén/oxigén arány 0,8-nél nagyobb, a diszk centrumától a korábban feltételezettnél nagyobb távolságban is kialakulhatnak szénbolygók, de az ilyen planéták még a 0,65-nél kisebb szén/oxigén aránnyal rendelkező protoplanetáris korongokban is létrejöhetnek a csillaguk közelében. A korábbi modellek szerint a szénben gazdag planéták csak azokban a diszkekben alakulhattak ki, melyekre a 0,8-es arány érvényes. A kutatók szerint eredményük azért lényeges, mert sokkal több olyan csillag van, amelyeknél a szén/oxigén arány 0,65-nél nagyobb, mint olyan, ahol ez az érték a 0,8-at is meghaladja.

Madhusudhan szerint vizsgálatuk azt mutatja, hogy az exobolygók világa a kémiai összetételt tekintve rendkívül sokféle lehet, sok olyan bolygóval, amelyek drasztikusan különböznek Földünktől. Fischer ezt azzal egészítette ki, hogy nagyon fontos kérdés az, vajon a Föld tipikus kőzetbolygó-e vagy sem. Az exobolygók egyre növekvő száma ellenére erre a kérdésre még nincs válasz. Az új kutatás pedig még tovább bővíti azon tényezők számát, amelyek hatással lehetnek egy távoli világ lakhatóságára.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2014.05.27.