V souhvězdí Raka objevena diamantová planeta

Nové výzkumy vědeckých pracovníků z Yale University vedou k závěru, že kamenná planeta o velikosti 2krát větší než Země obíhající kolem blízké hvězdy bude nejspíše diamantovou planetou. Na připojeném obrázku je předpokládaná struktura mimořádně horké exoplanety 55 Cancri e, jejíž povrch tvoří převážně grafit pokrývající tlustou vrstvu diamantů, pod níž leží vrstva minerálů na bázi křemičitanů. Uprostřed planety je roztavené jádro.

„To je náš první úlovek kamenné planety se zásadně odlišným chemickým složením,“ říká vedoucí výzkumného týmu Nikku Madhusudhan, vědecký pracovník v oboru fyziky a astronomie. „Povrch této planety je mnohem pravděpodobněji pokryt grafitem a diamanty než vodou a žulou.“

Planeta pojmenovaná 55 Cancri e má poloměr 2krát větší než naše Země a hmotnost asi osminásobnou. Patří tedy mezi tzv. super-Země. Je jednou z 5 planet obíhajících kolem Slunci podobné hvězdy s označením 55 Cancri, která je od Země vzdálena 40 světelných roků. Promítá se do souhvězdí Raka a je viditelná i pouhým okem.

Planeta obíhá kolem mateřské hvězdy mimořádně vysokou rychlostí – jeden oběh zvládne za 18 hodin (Země oběhne kolem Slunce jednou za 365 dnů). Její povrch je rozžhaven na vysokou teplotu asi 2 150 °C, má tedy velmi daleko k obyvatelným planetám.

Planeta byla poprvé pozorována v roce 2011 při jejím přechodu přes kotouček mateřské hvězdy, což umožnilo astronomům přesně určit její průměr. Tyto nové údaje v kombinaci s nedávnými odhady její hmotnosti dovolily vědcům (Madhusudhan a kol.) odvodit její chemické složení na základě modelů nitra planety a vypočítat veškeré možné kombinace chemických sloučenin, které by mohly vyhovovat těmto specifickým charakteristikám.

Astronomové již dříve informovali, že mateřská hvězda obsahuje mnohem více uhlíku než kyslíku. Nikku Madhusudhan se spolupracovníky potvrdil, že v době vzniku planety bylo k dispozici značné množství stavebního materiálu v podobě uhlíku a karbidu křemíku, avšak pouze zanedbatelné množství vodního ledu.

Astronomové se rovněž domnívali, že exoplaneta 55 Cancri e obsahuje značné množství přehřáté vody za předpokladu, že by její chemické složení bylo podobné Zemi. Avšak nové výzkumy naznačují, že planeta vůbec neobsahuje vodu a zdá se být především složená z uhlíku (v podobě grafitu a diamantů), železa, karbidu křemíku a možná některých silikátů. Na základě výzkumu vědci usoudili, že nejméně třetinu její hmotnosti – což odpovídá téměř trojnásobku hmotnosti Země – mohou představovat diamanty.

„Naproti tomu nitro Země je bohaté na kyslík, ale mimořádně chudé na uhlík – obsahuje jej méně než jednu tisícinu hmotnosti,“ říká spoluautor článku Kanani Lee, geofyzik z Yale University.

Objev na uhlík bohaté super-Země znamená, že vzdálené kamenné planety nemohou být dále považovány za tělesa podobná Zemi, pokud se týká chemického složení jejich nitra, atmosféry či biologických podmínek. Objev rovněž otevírá nové směry pro výzkum chemických a fyzikálních procesů na cizích planetách velikosti Země. Na uhlík bohatý materiál planety by mohl ovlivňovat například její teplotní vývoj a deskovou tektoniku, vulkanismus, seismickou aktivitu či vytváření pohoří.

„Vlastnosti hvězd jsou určeny pouze jejich hmotností a věkem, a tak dobře známe jejich základní stavbu a vývoj,“ říká David Spergel, profesor astronomie a vedoucí astrofyzikálního výzkumu na Princeton University, který však nebyl spoluautorem výzkumu. „Planety jsou podstatně složitější. Tato na diamanty bohatá super-Země je zatím pravděpodobně jediným takovým příkladem z bohatého souboru objevených exoplanet. Jejich objevování a výzkum bude i nadále pokračovat.“

Zdroj: http://phys.org/news/2012-10-nearby-super-earth-diamond-planet.html

autor: František Martinek