Au cours d'une expérience en laboratoire à l'Ohio State University, les chercheurs simulaient les pressions et les conditions nécessaires pour former des diamants dans le manteau terrestre lorsqu'ils sont tombés sur une surprise… Une «Super Terre» en carbone pourrait exister. Tout en essayant de comprendre comment le carbone pourrait se comporter dans d'autres systèmes solaires, ils se sont demandé si les planètes riches en cet élément pouvaient être mises sous pression au point de produire cette précieuse pierre précieuse. Leurs résultats indiquent la possibilité que la Voie lactée pourrait en effet abriter des étoiles où les planètes pourraient être constituées jusqu'à 50% de diamant.
L'équipe de recherche est dirigée par Wendy Panero, professeure agrégée à la School of Earth Sciences de l'Ohio State et doctorante Cayman Unterborn. Dans le cadre de leur enquête, ils ont incorporé leurs résultats d'expériences antérieures dans une simulation de modélisation informatique. Cela a ensuite été utilisé pour créer des scénarios où des planètes existaient avec une teneur en carbone plus élevée que la Terre.
Le résultat: "Il est possible que des planètes qui sont aussi grandes que quinze fois la masse de la Terre soient à moitié constituées de diamant", a déclaré Unterborn. Il a présenté l'étude mardi lors de la réunion de l'American Geophysical Union à San Francisco.
"Nos résultats sont frappants, car ils suggèrent que des planètes riches en carbone peuvent se former avec un noyau et un manteau, tout comme la Terre", a ajouté Panero. "Cependant, les noyaux seraient probablement très riches en carbone - un peu comme l'acier - et le manteau serait également dominé par le carbone, beaucoup sous forme de diamant."
Au centre de notre planète se trouve un noyau de fer fondu supposé, recouvert d'un manteau de minéraux à base de silice. Ce bloc de construction de base de la Terre est ce qui s'est condensé à partir des matériaux de notre nuage solaire. Dans une situation alternative, une planète pourrait se former dans un environnement riche en carbone, ayant ainsi une structure de planète différente - et un potentiel de vie différent. (Heureusement pour nous, notre intérieur en fusion fournit de l'énergie géothermique!) Sur une planète diamant, la chaleur se dissiperait rapidement - conduisant à un noyau gelé. Sur cette base, une planète diamantée n'aurait pas de ressources géothermiques, manquerait de tectonique des plaques et ne serait pas en mesure de supporter une atmosphère ou un champ magnétique.
"Nous pensons qu'une planète diamantée doit être un endroit très froid et sombre", a déclaré Panero.
Comment en sont-ils arrivés à leurs conclusions? Panero et l'ancien étudiant diplômé Jason Kabbes ont pris un échantillon miniature de fer, de carbone et d'oxygène et l'ont soumis à des pressions de 65 gigapascals et à des températures de 2400 Kelvin (près de 9,5 millions de livres par pouce carré et 3800 degrés Fahrenheit - des conditions similaires à celles de la Terre intérieur profond). En observant microscopiquement l'expérience, ils ont vu l'oxygène se lier au fer pour créer de la rouille… mais ce qui restait s'est transformé en carbone pur et a fini par former du diamant. Cela les a amenés à s'interroger sur les implications de la formation planétaire.
"À ce jour, plus de cinq cents planètes ont été découvertes en dehors de notre système solaire, mais nous en savons très peu sur leurs compositions internes", a déclaré Unterborn, astronome de formation.
"Nous examinons comment les éléments volatils comme l'hydrogène et le carbone interagissent à l'intérieur de la Terre, car lorsqu'ils se lient à l'oxygène, vous obtenez des atmosphères, vous obtenez des océans - vous obtenez la vie", a déclaré Panero. «Le but ultime est de compiler une suite de conditions nécessaires à la formation d'un océan sur une planète.»
Mais ne confondez pas leurs conclusions avec des études récentes et sans rapport qui impliquent les restes d'une étoile expirée d'un système binaire. La découverte de l'équipe OSU suggère simplement que ce type de planète pourrait se former dans notre galaxie, mais combien ou où ils pourraient être encore très ouverts à l'interprétation. C'est une question qui est étudiée par Jennifer Johnson, astronome d'Unterborn et de l'Ohio State.
Parce que les diamants sont éternels…
Source de l'histoire originale: Ohio State Research News.
