Planetas hechos de diamante

El pasado 9 de Octubre de 2012, científicos de la Universidad de Yale publicaban un artículo en el que sugerían la existencia de un planeta con una composición basada en el carbono orbitando a la estrella 55 Cancri en la constelación de Cáncer, a unos 41 años luz de distancia. Dicho planeta, llamado 55 Cancri e, con una masa de 8.37 ± 0.38 veces la masa de la Tierra y 2.04 ± 0.15 veces su radio, podría contener en su interior una capa de diamante como consecuencia de las enormes presiones a las que estaría sometida su estructura, compuesta principalmente en carbono.

Estructura del "planeta diamante"

Estructura del “planeta diamante”

La historia de este planeta es igual de glamurosa que su condición de planeta “diamante”. Su descubrimiento se realizó en 2004 mediante la técnica de velocidad radial. El 8 de mayo de 2012 se convirtió en el primer planeta tipo Tierra cuya luz fue medida por observaciones directas en su tránsito entre su estrella huésped, a la que orbita cada 18 horas, y la Tierra. Estas observaciones acotaron su valor de masa y radio con precisión, además de su temperatura superficial, de unos 2500 K, información crucial para poder comprender su estructura interna, y que dio lugar este estudio.

A diferencia de los planeta de silicio, como el nuestro y todos los planetas rocosos de nuestro sistema solar, los planetas de carbono tienen como componente principal el carbono y formas derivadas de este como carburos, grafito incluso diamante. Esto es posible si el disco protoplanetario del que se formó tiene una composición similar a su estrella, que es una estrella rica en carbono.

Imagen por: Lynette Cook. Sciencenews.org

Imagen por: Lynette Cook. Sciencenews.org

La estructura que sugieren los autores del estudio contiene un núcleo de Fe al que siguen algunas capas de silicatos con una envolvente basada principalmente en C. Los modelos numéricos aplicados muestran que existiría una superficie de grafito seguida de una capa interior de diamante como resultado de la compresión del grafito a partir de los 10Gpa. Las observaciones del planeta también son consecuentes con grandes cantidades de agua supercrítica rodeando al núcleo, aproximadamente el 10% de su masa.

La posibilidad de planetas basados en carbono por Marc Kuchner (Kuchner & Seager 2005) fue una propuesta teórica en la que se plantea la existencia de planetas extrasolares alrededor de púlsars o enanas blancas, cuya proporción C/O en su composición muy alta podría dar lugar a discos protoplanetarios con altas concrentaciones de carbono. Al principio se pensaba que estos planetas deberían tener una masa del orden de 60 masas terrestres, aproximadamente la masa de Neptuno, sin embargo trabajos posteriores abrieron la posibilidad a que estuviesen en estrellas tipo solar y con una masa del orden de la terrestre. Además, este tipo de planetas por su composición deberían albergar grandes cantidades de agua, silicatos y otros materiales.

Apariencia que tendría desde el exterior un planeta de carbono

Apariencia que tendría desde el exterior un planeta de carbono

El primer planeta de carbono o “planeta diamante” fue descubierto el 25 de agosto de 2011, orbitando el púlsar PSR J1719-1438. La masa de este planeta es aproximadamente la de Júpiter, sin embargo tiene un tamaño de un 40%, por lo que las densidades en este cuerpo son enormes y quizás debería considerarse más una enana marrón de carbono que un planeta propiamente dicho.

Recreación artística del planeta de carbono alrededor de PSR J1719-1438

Recreación artística del planeta de carbono alrededor de PSR J1719-1438

Este tipo de planetas también tienen un alto interés en astrobiología, y radica en el hecho de poseer gran cantidad de carbono y agua, siendo candidatos a planetas que pudieran albergar vida. Sin embargo los planetas de carbono descubiertos hasta la fecha están demasiado cerca de sus estrellas, produciendo temperaturas del orden de los 2000 K en su superficie, lo que hace inviable la existencia de la vida tal y como la conocemos. La forma en la que los astrobiólogos consideran que formas de vida pudieran conseguir energía en estos entornos es a través del ciclo inverso del carbono, es decir, moléculas basadas en carbono serían disgregadas para producir oxígeno y otros elementos, tal y como hacen ciertos extremófilos en la Tierra.

Aunque este tipo de planetas son llamados comúnmente “planetas diamante” en el periodismo científico, la cantidad de diamante que pueden contener varía dependiendo de sus parámetros planetarios como la masa, radio y temperatura, no llegando en ningún caso a superar el 40% de la masa del mismo. Además, esta capa de diamante estaría por debajo de la superficie del planeta, compuesta de grafito. Sin embargo es intrigante imaginar como pudieran ser este tipo de planetas a la vista del ojo humano, o incluso en situaciones curiosas, por ejemplo, qué pudiera pasar si un meteorito impactara con el planeta. Este cráter seguramente dejaría la capa de diamante al descubierto, sería uno de los cráteres mas “lujosos” del universo.

Imagen artística de como un impacto de meteorito podría dejar al descubierto la capa de diamante. Ilustración: moddb

Recreación artística de como un impacto de meteorito podría dejar al descubierto la capa de diamante. Ilustración: moddb

La masiva incorporación de nuevos planetas recientemente descubiertos está permitiendo observar características en los mismo que eran difíciles de imaginar hace apenas 10 años. Además, el campo de la astrobiología se está viendo afectado en sentido positivo, pues estos descubrimientos hacen más dinámico el rango de parámetros físicos que pueden tener los planetas extrasolares. Las diversas variedades de planetas observados recientemente, junto con los descubrimientos de extremófilos en ambientes extremos en la Tierra, está permitiendo ampliar la horquilla en la que se puede considerar posible la existencia de vida en el universo.

[Referencias: A Possible Carbon-rich Interior in Super-Earth 55 Cancri e. Nikku Madhusudhan (Yale Univ.), Kanani K. M. Lee (Yale Univ.), Olivier Mousis (CNRS, France): arXiv:1210.2720, 9 Oct 2012. Extrasolar carbon planet. Marc J. Kuchner (Princeton), S. Seager (Carnegie/DTM): arXiv:0504214, 8 Abr 2005]

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