4329: Exoplanetas ricos em carbono podem ser feitos de diamantes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ilustração de um planeta rico em carbono com diamante e sílica como minerais principais. A água pode converter um planeta de carboneto num planeta rico em diamantes. No interior, os principais minerais seriam diamante e sílica (camada com cristais na imagem).O núcleo (azul escuro) poderia ser uma liga de ferro-carbono.
Crédito: Shim/Universidade Estatal do Arizona/Vecteezy

À medida que missões como o Telescópio Espacial Hubble, TESS e Kepler da NASA continuam a fornecer informações sobre as propriedades dos exoplanetas (planetas em torno de outras estrelas), os cientistas são cada vez mais capazes de descobrir o aspecto destes planetas, a sua composição e se podem ser habitáveis ou mesmo habitados.

Num novo estudo publicado recentemente na revista The Planetary Science Journal, uma equipa de investigadores da Universidade Estatal do Arizona e da Universidade de Chicago determinou que alguns exoplanetas ricos em carbono, dadas as circunstâncias certas, podem ser feitos de diamantes e sílica.

“Estes exoplanetas são diferentes de tudo no nosso Sistema Solar,” disse o autor principal Harrison Allen-Sutter da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade Estatal do Arizona.

Formação exoplanetária diamante

Quando as estrelas e os planetas se formam, fazem-no a partir da mesma nuvem de gás, de modo que as suas composições são semelhantes. Uma estrela com uma proporção carbono para oxigénio mais baixa terá planetas como a Terra, compostos de silicatos e óxidos com um conteúdo muito pequeno de diamante (o conteúdo de diamante da Terra é de cerca de 0,001%).

Mas os exoplanetas em torno de estrelas com uma proporção de carbono para oxigénio mais alta do que o nosso Sol têm maior probabilidade de serem ricos em carbono. Allen-Sutter e os co-autores Emily Garhart, Kurt Leinenweber e Dan Shim da Universidade Estatal do Arizona, com Vitali Prakapenka e Eran Greenberg da Universidade de Chicago, levantaram a hipótese de que estes exoplanetas ricos em carbono podiam converter-se para diamante e silicato, caso a água (que é abundante no Universo) estivesse presente, criando uma composição rica em diamantes.

“Bigornas” de diamante e raios-X

Para testar esta hipótese, a equipa de investigação precisava de imitar o interior de exoplanetas de carboneto usando alta temperatura e alta pressão. Para tal, usaram células de bigorna de diamante de alta pressão no Laboratório para Materiais Terrestres e Planetários do co-autor Shim.

Primeiro, imergiram carboneto de silício em água e comprimiram a amostra entre os diamantes a uma pressão muito alta. De seguida, para monitorizar a reacção entre o carboneto de silício e a água, realizaram um aquecimento a laser no Laboratório Nacional Argonne, no estado norte-americano do Illinois, obtendo medições de raios-X enquanto o laser aquecia a amostra em altas pressões.

Como previram, com alta temperatura e pressão, o carboneto de silício reagiu com a água e transformou-se em diamantes e sílica.

Habitabilidade e inabitabilidade

Até agora, não encontrámos vida noutros planetas, mas a busca continua. Os cientistas planetários e os astro-biólogos estão a usar instrumentos sofisticados no espaço e na Terra para encontrar planetas com as propriedades certas e a localização certa em torno das suas estrelas onde a vida poderia existir.

No entanto, para os planetas ricos em carbono, que são o foco deste estudo, provavelmente não têm as propriedades necessárias para a vida.

Embora a Terra seja geologicamente activa (um indicador de habitabilidade), os resultados deste estudo mostram que os planetas ricos em carbono são demasiado rígidos para serem geologicamente activos e esta ausência de actividade geológica pode tornar a composição atmosférica inabitável. As atmosferas são críticas para a vida, pois fornecem-nos ar para respirar, protecção do ambiente hostil do espaço e até mesmo pressão para permitir água no estado líquido.0

“Independentemente da habitabilidade, esta é uma etapa adicional para nos ajudar a compreender e a caracterizar as nossas observações cada vez mais detalhadas dos exoplanetas,” disse Allen-Sutter. “Quanto mais aprendermos, melhor seremos capazes de interpretar novos dados de missões futuras como a do Telescópio Espacial James Webb e do Telescópio Nancy Grace Roman, para entender os mundos para lá do nosso próprio Sistema Solar.”

Astronomia On-line
15 de Setembro de 2020

 

spacenews

 

2779: Os vulcões emitem até cem vezes menos carbono do que a humanidade

CIÊNCIA

Earth Observatory / Wikimedia
Erupção no vulcão Sarychev, na Rússia

Se analisarmos os últimos 100 anos, concluímos que as emissões de carbono da humanidade – a queima de combustíveis fósseis, por exemplo – são 40 a 100 vezes maiores do que todas as emissões vulcânicas.

Segundo uma actualização das estimativas do balanço total de carbono na Terra, realizada por cientistas do Deep Carbon Observatory, as emissões de carbono da humanidade são 40 a 100 vezes maiores do que todas as emissões vulcânicas.

De acordo com o relatório, cerca de 43.500 giga-toneladas (Gt) do carbono total da Terra são encontrados na superfície dos oceanos, na terra e na atmosfera. O restante é subterrâneo, incluindo a crosta, manto e núcleo, estimados em 1.850 milhões de Gt.

O CO2 emitido para a atmosfera de vulcões e outras regiões magicamente activas é estimado em 280 a 360 milhões de toneladas (0,28 a 0,36 Gt) por ano, incluindo o dióxido de carbono libertado nos oceanos pelas cordilheiras do oceano médio.

O ciclo profundo de carbono na Terra através do tempo profundo revela uma estabilidade equilibrada a longo prazo do CO2 atmosférico, interrompida por grandes distúrbios, incluindo imensas e catastróficas libertações de magma que ocorreram, pelo menos, cinco vezes nos últimos 500 milhões de anos.

Durante esses eventos, grandes volumes de carbono foram desgaseificados, o que levou a uma atmosfera mais quente, oceanos acidificados e extinções em massa.

Da mesma forma, um gigantesco impacto de meteorito há 66 milhões de anos, o evento Chicxulub na Península de Yucatán, no México, libertou entre 425 e 1.400 Gt de CO2, aqueceu rapidamente o planeta e coincidiu com a extinção em massa de plantas e animais, incluindo os famosos dinossauros.

Segundo o Europa Press, nos últimos 100 anos, as emissões de actividades antropogénicas, como a queima de combustíveis fósseis, foram 40 a 100 vezes maiores do que as emissões geológicas de carbono do nosso planeta.

Marie Edmonds, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, e cientista do Deep Carbon Observatory, explicou, em comunicado, que o carbono move-se do manto à atmosfera. “Para garantir um futuro sustentável, é muito importante que compreendamos todo o ciclo de carbono da Terra.”

“A chave para desvendar o ciclo natural de carbono do planeta é quantificar quanto carbono existe e onde, quanto carbono se move (fluxo) e com que rapidez, dos depósitos profundos da Terra à superfície e vice-versa”, rematou a especialista.

ZAP //

Por ZAP
5 Outubro, 2019