Exoplaneten als zwarte planeten waargenomen door grafiet

Astronomen hebben in laboratoriumexperimenten de koolstofhuishouding van aardeachtige exoplaneten bestudeerd en ontdekten dat dit koolstof de vorm heeft van grafiet of diamant.

Trefwoorden: #aarde, #Amsterdam, #diamant, #exoplaneten, #grafiet, #hogedruklaboratorium, #Kaustubh Hakim, #koolstof, #lichtjaren, #mineraal, #siliciumcarbide, #telescoop, #Vrije Universiteit, #Wim van Westrenen

Lees verder

research

( Foto: NOVA - Haven Giguere/Yale University )

ENGINEERINGNET.BE - Grafiet is een zwart en licht mineraal dat zich zal concentreren aan het oppervlak van dit soort planeten, waardoor ze als zwarte planeten zullen worden waargenomen met de grote telescopen van de toekomst.

Het onderzoek vond plaats onder leiding van promovendus Kaustubh Hakim in het hogedruklaboratorium van aardwetenschapper Wim van Westrenen aan de Vrije Universiteit te Amsterdam.

Astronomen hebben tot nu toe bijna 4.000 planeten ontdekt die om andere sterren draaien dan onze zon. Ongeveer een derde van deze exoplaneten is waarschijnlijk rotsachtig van samenstelling, net als de planeten Mercurius, Venus, Aarde en Mars.

Mogelijk hebben deze exoplaneten grote hoeveelheden koolstof in hun binnenste. Ter vergelijking: de aarde bestaat voor slechts 0,01 procent uit koolstof.

Deze exoplaneten staan vele lichtjaren van de aarde vandaan. Met grote telescopen die nu in aanbouw zijn, is het over enkele decennia mogelijk details in de atmosfeer en aan het oppervlak van de dichtstbijzijnde exoplaneten te bestuderen.

Hakim onderzoekt nu wat astronomen kunnen verwachten aan bijvoorbeeld oppervlaktedetails en wat dit betekent voor het vinden van leven.

Hij bestudeerde hiertoe de reactie tussen het koolstofhoudende mineraal siliciumcarbide en een synthetische chemische mix, die een koolstofrijke rotsachtige exoplaneet voorstelt.

Uit zijn experiment blijkt dat siliciumcarbide alleen stabiel is als alle geoxideerde ijzer in het inwendige van de planeet wordt gereduceerd tot metallisch ijzer. In alle andere omstandigheden vormt koolstof het mineraal grafiet.

Het is daarom zeer onwaarschijnlijk is dat siliciumcarbide dominant is in koolstofrijke exoplaneten. In plaats daarvan komen grafiet of diamant voor. Onder hoge druk in het binnenste van exoplaneten zal grafiet worden samengeperst tot diamant.

Hakim: “De vraag is of deze grafietplaneten leven kunnen herbergen, aangezien voor aarde-achtig leven ook andere elementen dan koolstof nodig zijn.”