Karbon gezegeni - Carbon planet

Sanatçının karbon gezegeni konsepti. Yüzey hidrokarbon birikintilerinden dolayı koyu ve kırmızımsıdır.

Bir karbon gezegen fazlasını içerir gezegen teorik türüdür karbon göre oksijen . Karbon, hidrojen , helyum ve oksijenden sonra evrende kütlece en bol bulunan dördüncü elementtir .

Marc Kuchner ve Sara Seager , 2005 yılında "karbon gezegeni" terimini ortaya attılar ve Katharina Lodders'ın Jüpiter'in karbon bakımından zengin bir çekirdekten oluştuğu önerisini takiben bu tür gezegenleri araştırdılar . Yüksek karbon-oksijen oranlarına sahip gezegenlerin önceki araştırmaları arasında Fegley ve Cameron 1987 yer alıyor. Ön-gezegen diskleri karbon bakımından zengin ve oksijen bakımından fakir ise karbon gezegenleri oluşabilir . Çoğunlukla silikon-oksijen bileşiklerinden oluşan Dünya , Mars ve Venüs'ten farklı şekilde gelişeceklerdi . Farklı gezegen sistemleri farklı karbon-oksijen oranlarına sahiptir, Güneş Sistemi'nin karasal gezegenleri 0,55'lik C/O molar oranıyla "oksijen gezegenleri" olmaya daha yakındır. 2020'de yakınlardaki 249 güneş benzeri yıldızla yapılan anket, yıldızların %12'sinin C/O oranlarının 0,65'in üzerinde olduğunu ve bu da onları karbon bakımından zengin gezegen sistemleri için aday haline getirdiğini buldu. Ötegezegen 55 Cancri E , 0.78 C / O mol oranına sahip bir yıldızın etrafında dönen, bir karbon gezegen olası bir örneğidir.

Tanım

Böyle bir gezegen muhtemelen bilinen karasal gezegenler gibi demir veya çelik bakımından zengin bir çekirdeğe sahip olacaktır . Bu, erimiş silisyum karbür ve titanyum karbür olacaktır . Bunun üzerinde, yeterli basınç varsa , muhtemelen kilometre kalınlığında bir elmas substratı olan grafit şeklinde bir karbon tabakası . Volkanik patlamalar sırasında, iç kısımdaki elmasların yüzeye çıkarak elmas dağları ve silisyum karbürlerle sonuçlanması mümkündür. Yüzey donmuş veya sıvı hidrokarbonlar (örneğin katran ve metan ) ve karbon monoksit içerecektir . Ortalama yüzey sıcaklığının 77 °C'nin altında olması koşuluyla, atmosferi olan karbon gezegenlerde bir hava döngüsü teorik olarak mümkündür.

Bununla birlikte, karbon gezegenleri muhtemelen sudan yoksun olacaktır , bu da kuyruklu yıldızlar veya asteroitler tarafından iletilen herhangi bir oksijenin yüzeydeki karbon ile reaksiyona gireceği için oluşamaz. Nispeten soğuk bir karbon gezegenindeki atmosfer, esas olarak önemli miktarda karbon dumanı içeren karbon dioksit veya karbon monoksitten oluşacaktır .

Kompozisyon

Farklı bileşimlere sahip gezegenlerin boyutlarının karşılaştırılması

Karbon gezegenlerinin, aynı kütleye sahip silikat ve su gezegenlerine benzer çapta olduğu ve potansiyel olarak ayırt edilmesini zorlaştırdığı tahmin edilmektedir. Jeolojik özelliklerin Dünya üzerindeki eşdeğerleri de mevcut olabilir, ancak farklı kompozisyonlarla. Örneğin, nehirler yağlardan oluşabilir. Sıcaklık yeterince düşükse (350 K'nin altında), gazlar fotokimyasal olarak uzun zincirli hidrokarbonlara sentezleyebilir ve bu da yüzeye yağabilir.

2011 yılında NASA , Hubble Uzay Teleskobu'ndan çok daha büyük bir gözlemevi olacak ve bu tür gezegenleri tespit edebilecek olan TPF adlı bir görevi iptal etti . Karbon gezegenlerinin spektrumları sudan yoksun olacak, ancak karbon monoksit gibi karbonlu maddelerin varlığını gösterecekti.

Olası adaylar

Titreşen PSR 1257 + 12 karbon üreten bozulması meydana karbon gezegen olabilir yıldız . Karbon gezegenleri ayrıca Galaktik Merkez'in yakınında veya yıldızların Güneş'ten daha yüksek bir karbon-oksijen oranına sahip olduğu galaksinin etrafında dönen küresel kümelerde bulunabilir . Yaşlı yıldızlar öldüklerinde büyük miktarlarda karbon salarlar. Zaman geçtikçe ve daha fazla yıldız nesli sona erdikçe, karbon ve karbon gezegenlerinin konsantrasyonu artacaktır.

Ekim 2012'de 55 Cancri e'nin karbon gezegeni olduğuna dair kanıt gösterdiği açıklandı . Dünya'nın kütlesinin sekiz katı ve yarıçapın iki katıdır. Araştırmalar, 2.150 °C (3.900 °F) gezegenin "su ve granitten ziyade grafit ve elmasla kaplı" olduğunu gösteriyor. Her 18 saatte bir 55 Cancri yıldızının etrafında dönüyor .

Diğer karbon açısından zengin nesneler

Ağustos 2011'de, Matthew Bailes ve Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi'nden uzman ekibi , milisaniyelik pulsar PSR J1719-1438'in , büyük ölçüde katı elmastan yapılmış çok daha küçük bir gezegene ezilmiş ikili bir yoldaş yıldıza sahip olabileceğini bildirdi . Küçük bir refakatçi gezegenin pulsarın yörüngesinde döndüğü ve tespit edilebilir bir yerçekimine neden olduğu sonucuna vardılar. Daha fazla inceleme, gezegen nispeten küçük (60.000 km çapında veya Dünya'dan beş kat daha büyük) olmasına rağmen kütlesinin Jüpiter'inkinden biraz daha fazla olduğunu ortaya çıkardı. Gezegenin yüksek yoğunluğu, ekibe olası karbon ve oksijen yapısına dair bir ipucu verdi ve elementlerin kristal formunu önerdi. Bununla birlikte, bu "gezegen", yalnızca kalan iç çekirdek olan buharlaşmış bir beyaz cüce arkadaşının kalıntıları olarak teorize edilir . Gezegenin bazı tanımlarına göre, bu bir yıldız olarak oluştuğu için nitelenemezdi.

267 mesafede+1.2
-0.9 pc (yaklaşık 870 ışıkyılı), PSR J2222−0137 , düşük kütleli nötron yıldızının yoldaşı beyaz bir cüce (PSR J2222−0137 B) olan yakındaki bir orta kütleli ikili pulsardır. Kütlesi 1,05 0,06 , muhtemelen kristalleşir ve bu, Dünya boyutundaki bu beyaz cücenin bir "elmas yıldız" olarak tanımlanmasına yol açar.

kahverengi cüceler

Kahverengi cücelerin etrafındaki gezegenlerin suyu tükenmiş karbon gezegenleri olması muhtemeldir.

Ayrıca bakınız

Referanslar