Planety wokół gwiazd neutronowych składają się głównie z węgla, który pod ciśnieniem zamienia się w diament.
Naukowcy z Columbia University (USA) zaproponowali wyjaśnienie tajemniczego i wcześniej niewyjaśnionego mechanizmu powstawania planet w układach gwiazd neutronowych. Opierając się na ich modelu, wszystkie wcześniej odkryte planety w takich układach składają się głównie z diamentów. Wstępny wydruk odpowiedniego artykułu jest dostępny na stronie internetowej Cornell University.
Era odkrywania egzoplanet ćwierć wieku temu rozpoczęła się od planet pulsarowych - ciał krążących wokół pulsarów (gwiazdy neutronowe z polem magnetycznym nachylonym względem osi obrotu). Przez długi czas astronomowie uważali, że wygląd ciał takich jak nasza Ziemia wokół pulsarów jest bardzo dziwny. Faktem jest, że gwiazdy neutronowe pojawiają się po wybuchach supernowych. Takie potężne wydarzenie powinno zniszczyć wszystkie planety wcześniej dostępne dla gwiazdy lub rzucić je na ogromną odległość, aby ziemscy astronomowie ich po prostu nie zauważyli. Jak to się dzieje, że całe układy planetarne gwiazd neutronowych zostały już odkryte?
Naukowcy z Columbia University próbowali odpowiedzieć na to pytanie, posługując się zupełnie nieoczekiwanym scenariuszem. Stworzyli model długoterminowych interakcji między gwiazdą neutronową a białym karłem. Gwiazdy takie jak Słońce pod koniec swojego życia stają się białymi karłami. Brakuje im masy, aby wybuchnąć jak supernowa i utworzyć gwiazdę neutronową. Obecnie uważa się, że większość gwiazd we Wszechświecie powinna istnieć w układach podwójnych, potrójnych lub nawet większych pod względem liczby gwiazd. Stąd w przyrodzie istnieje duże prawdopodobieństwo przypadkowego powstania pary gwiazda neutronowa - biały karzeł. Pierwotnie były parą składającą się z gwiazdy podobnej do Słońca i bardziej masywnej niebiesko-białej gwiazdy.
Modelowanie wykazało, że w około jednym procencie przypadków grawitacja gwiazdy neutronowej stopniowo niszczy białego karła potężnymi siłami pływowymi. Biorąc pod uwagę obfitość gwiazd neutronowych i białych karłów, nawet jeden procent wystarczy, aby planety pulsarowe były dość liczne w naszej Galaktyce.
Gwiazda neutronowa jest bardzo gęsta - przy masie porównywalnej ze Słońcem ma średnicę nie 1,4 miliona kilometrów, ale tylko 20-25 kilometrów, dlatego grawitacja takiego ciała jest niezwykle silna. Ponieważ najbliższa krawędź białego karła zostanie poddana silniejszym efektom grawitacyjnym niż jego odległa „krawędź”, w niektórych przypadkach neutronowy towarzysz zniszczy karła, dosłownie rozdzierając go na strzępy.
W tym przypadku wokół gwiazdy neutronowej powstaje dysk z materii zniszczonego przez nią białego karła. Ponieważ ta ostatnia jest rodzajem „zwłok” normalnej gwiazdy, całe paliwo do reakcji termojądrowych w niej już dawno się wypaliło. Dlatego nie ma wodoru i lekkich pierwiastków. W karle dominuje węgiel i tlen, „odpady” poprzednich reakcji jądrowych we wnętrzu gwiazdy. W dysku z jego substancji, jak pokazano na podstawie modelowania, możliwe jest tworzenie się dość dużych planet. Ze względu na brak elementów świetlnych nie będą gazowymi gigantami. Ale takie ciała też nie są podobne do naszej Ziemi. Nie ma wody, mało żelaza i krzemianów. Ale pod cienką skorupą planetarną będzie węgiel. Z powodu ogromnego nacisku warstw zewnętrznych przybiera tam postać diamentu lub lonsdaleitu.
Ponieważ w składzie takich planet nie będzie prawie żadnych innych pierwiastków, łączna waga diamentów w ich składzie autorzy pracy szacują na dość dużą - do 100 oktylionów karatów (jeden z 29 zerami). Atmosfera takiej „diamentowej planety”, pokrytej grafitową skorupą, najprawdopodobniej nie będzie zbyt gęsta. Będzie się składał z tlenku węgla (CO) i tlenu, które zostały „wybite” z cząsteczek tlenku węgla przez promieniowanie jonizujące z otoczenia gwiazdy neutronowej.
Film promocyjny:
Należy podkreślić, że promieniowanie jonizujące będzie tam niezwykle silne. Znaczna część promieni kosmicznych docierających do powierzchni Ziemi dotarła do nas właśnie z okolic odległych gwiazd neutronowych, których pola magnetyczne mogą pełnić rolę akceleratora cząstek - i znacznie silniejszego niż Wielki Zderzacz Hadronów. Promieniowanie na planecie w pobliżu pulsara neutronowego będzie takie, że nie tylko ludzie, ale także elektronika, którą posiadają, nie wytrzymają lokalnych warunków nawet przez krótki czas.
