Aqui no Sistema Solar, temos uma variedade bastante interessante de planetas, mas eles são limitados pela composição do nosso Sol. Como os planetas, luas, asteróides e outros corpos são feitos do que sobrou depois que o Sol terminou de se formar, acredita-se que sua química esteja relacionada ao nosso hospedeiro.
Mas nem todas as estrelas são feitas da mesma matéria que nosso Sol, o que significa que lá fora, nas vastas extensões de nossa galáxia, podemos esperar encontrar exoplanetas totalmente diferentes dos oferecidos em nosso pequeno Sistema Solar.
Por exemplo, estrelas que são ricas em carbono em comparação com o nosso Sol – com mais carbono do que oxigênio – podem ter exoplanetas feitos principalmente de diamante, com um pouco de sílica, se as condições forem adequadas. E agora, em um laboratório, os cientistas esmagaram e aqueceram carboneto de silício para descobrir quais seriam essas condições.
“Esses exoplanetas são diferentes de tudo em nosso Sistema Solar”, disse o geofísico Harrison Allen-Sutter, da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade do Estado do Arizona.
A ideia de que estrelas com uma proporção de carbono para oxigênio mais alta que o Sol podem produzir planetas de diamante surgiu pela primeira vez com a descoberta de 55 Cancri e, um exoplaneta da super-Terra orbitando uma estrela considerada rica em carbono a 41 anos-luz de distância.
Mais tarde, foi descoberto que esta estrela não era tão rica em carbono como se pensava anteriormente, o que pôs fim a essa ideia – pelo menos no que diz respeito a 55 Cancri e.
Mas entre 12 e 17 por cento dos sistemas planetários podem estar localizados em torno de estrelas ricas em carbono – e com milhares de estrelas hospedeiras de exoplanetas identificadas até o momento, o planeta diamante parece uma possibilidade distinta.
Os cientistas já exploraram e confirmaram a ideia de que esses planetas são provavelmente compostos principalmente de carbonetos, compostos de carbono e outros elementos. Se tal planeta fosse rico em carboneto de silício, os pesquisadores levantaram a hipótese, e se a água estivesse presente para oxidar o carboneto de silício e convertê-lo em silício e carbono, então, com calor e pressão suficientes, o carbono poderia se tornar diamante.
Para confirmar sua hipótese, eles se voltaram para uma célula de bigorna de diamante, um dispositivo usado para espremer pequenas amostras de material a pressões muito altas.
Eles pegaram pequenas amostras de carboneto de silício e as mergulharam em água. Em seguida, as amostras foram colocadas na célula da bigorna de diamante, que as pressionou a pressões de até 50 gigapascais – cerca de meio milhão de vezes a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar. Depois que as amostras foram espremidas, a equipe as aqueceu com lasers.
Ao todo, eles conduziram 18 execuções do experimento – e descobriram que, assim como haviam previsto, em altas temperaturas e alta pressão, suas amostras de carboneto de silício reagiram com água para se converter em sílica e diamante.
Assim, os pesquisadores concluíram que em temperaturas de até 2.500 Kelvin e pressões de até 50 gigapascais, na presença de água, os planetas de carboneto de silício podem se oxidar e ter suas composições internas dominadas por sílica e diamante.
Se pudéssemos identificar esses planetas – talvez por seus perfis de densidade e a composição de suas estrelas – poderíamos, portanto, excluí-los como planetas que poderiam hospedar vida.
Seus interiores, disseram os pesquisadores, seriam muito difíceis para a atividade geológica, e sua composição tornaria seus ambientes inóspitos para a vida como a conhecemos.
“Este é um passo adicional para nos ajudar a compreender e caracterizar nossas observações cada vez maiores e melhores de exoplanetas”, disse Allen-Sutter.
“Quanto mais aprendemos, melhor seremos capazes de interpretar novos dados de missões futuras como o Telescópio Espacial James Webb e o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman para entender os mundos além em nosso próprio Sistema Solar.”
Publicado em 18/09/2020 11h50
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