Kohlenstoffplanet - Wikipedia

Künstlerisches Konzept eines Kohlenstoffplaneten. Die Oberfläche ist dunkel und rötlich durch Kohlenwasserstoffablagerungen.

Ein Kohlenstoffplanet ist ein theoretischer Planetentyp, der mehr Kohlenstoff als Sauerstoff enthält. ^[1] Kohlenstoff ist das vierthäufigste Element im Universum nach Wasserstoff, Helium und Sauerstoff.

Marc Kuchner und Sara Seager prägten den Begriff "Kohlenstoffplanet" im Jahr 2005 und untersuchten solche Planeten auf Vorschlag von Katharina Lodders, dass Jupiter aus einem kohlenstoffreichen Kern gebildet wurde. ^[2] Frühere Untersuchungen von Planeten mit hohem Kohlenstoff-bis-Kohlenstoff-Gehalt Sauerstoffverhältnisse schließen Fegley & Cameron 1987 ein. ^[3] Kohlenstoffplaneten könnten sich bilden, wenn protoplanetare Scheiben kohlenstoffreich und sauerstoffarm sind. Sie würden sich anders entwickeln als Erde, Mars und Venus, die hauptsächlich aus Silicium-Sauerstoff-Verbindungen bestehen. Unterschiedliche Planetensysteme haben unterschiedliche Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnisse, wobei die terrestrischen Planeten des Sonnensystems eher "Sauerstoffplaneten" sind. Der Exoplanet 55 Cancri e ist ein mögliches Beispiel für einen Kohlenstoffplaneten.

Definition [ edit ]

Ein solcher Planet hätte wahrscheinlich einen eisen- oder stahlreichen Kern wie die bekannten terrestrischen Planeten. Umgeben wäre dies geschmolzenes Siliziumkarbid und Titancarbid. Darüber eine Kohlenstoffschicht in Form von Graphit, ggf. mit kilometerdicken Diamantsubstrat bei ausreichendem Druck. Bei Vulkanausbrüchen kann es vorkommen, dass Diamanten aus dem Inneren an die Oberfläche geraten, was zu Bergen von Diamanten und Siliziumkarbiden führt. Die Oberfläche würde gefrorene oder flüssige Kohlenwasserstoffe (z. B. Teer und Methan) und Kohlenmonoxid enthalten. ^[4] Auf Kohlenstoffplaneten mit Atmosphäre ist theoretisch ein Wetterzyklus möglich, vorausgesetzt, die durchschnittliche Oberflächentemperatur liegt unter 77 ° C.

Kohlenstoffplaneten werden jedoch wahrscheinlich wasserfrei sein, das sich nicht bilden kann, da der von Kometen oder Asteroiden gelieferte Sauerstoff mit dem Kohlenstoff an der Oberfläche reagiert. Die Atmosphäre auf einem relativ kühlen Kohlenstoffplaneten würde hauptsächlich aus Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid mit einer erheblichen Menge an Kohlensmog bestehen. ^[5]

Zusammensetzung [ edit

Größenvergleich von Planeten mit verschiedene Zusammensetzungen ^[6]

Es wird vorausgesagt, dass Kohlenstoffplaneten einen ähnlichen Durchmesser wie Silikat- und Wasserplaneten derselben Masse haben, was sie möglicherweise schwer zu unterscheiden ist. ^[7] Die Äquivalente geologischer Merkmale auf der Erde kann auch vorhanden sein, jedoch mit unterschiedlichen Zusammensetzungen. Zum Beispiel könnten die Flüsse aus Ölen bestehen. Wenn die Temperatur niedrig genug ist (unter 350 K), können Gase photochemisch in langkettige Kohlenwasserstoffe synthetisiert werden, die auf die Oberfläche regnen können.

Im Jahr 2011 stornierte die NASA eine Mission namens TPF, die ein Observatorium sein sollte, das viel größer als das Hubble-Weltraumteleskop war und solche Planeten hätte erkennen können. Den Spektren von Kohlenstoffplaneten würde Wasser fehlen, sie zeigen jedoch die Anwesenheit von kohlenstoffhaltigen Substanzen wie Kohlenmonoxid. Mögliche Kandidaten [ edit ]

Der Pulsar PSR 1257 + 12 kann Kohlenstoffplaneten haben, die sich aus der Zerstörung eines kohlenstoffproduzierenden Sterns gebildet haben. Kohlenstoffplaneten könnten sich auch in der Nähe des Galaktischen Zentrums oder in Kugelsternhaufen befinden, die die Galaxie umkreisen, wo Sterne ein höheres Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnis als die Sonne haben. Wenn alte Sterne sterben, spucken sie große Mengen Kohlenstoff aus. Im Laufe der Zeit werden immer mehr Generationen von Sternen enden, die Konzentration von Kohlenstoff und Kohlenstoffplaneten wird zunehmen. ^[8]

Im Oktober 2012 wurde bekanntgegeben, dass 55 Cancri e Beweise dafür lieferten ein Kohlenstoffplanet sein. Es hat achtmal die Masse der Erde und den doppelten Radius. Untersuchungen zeigen, dass der Planet bei 2150 ° C "eher mit Graphit und Diamant als mit Wasser und Granit bedeckt ist". Der Stern umkreist den Stern 55 Cancri einmal alle 18 Stunden. ^[9]

Andere kohlenstoffreiche Objekte [ edit ]

Im August 2011 führten Matthew Bailes und sein Expertenteam von der Swinburne University of Technology In Australien wurde berichtet, dass der Millisekunden-Pulsar PSR J1719-1438 einen binären Begleitstern haben kann, der zu einem viel kleineren, hauptsächlich aus massivem Diamant bestehenden Planeten zerkleinert wurde. Sie schlussfolgerten, dass ein kleiner Begleiter-Planet den Pulsar umkreisen muss und eine erkennbare Anziehungskraft verursacht. Weitere Untersuchungen ergaben, dass der Planet zwar relativ klein ist (60.000 km Durchmesser oder fünfmal größer als die Erde), aber seine Masse etwas größer ist als die von Jupiter. Die hohe Dichte des Planeten gab dem Team einen Hinweis auf die wahrscheinliche Zusammensetzung von Kohlenstoff und Sauerstoff - und legte die kristalline Form der Elemente nahe. ^[10] Es wird jedoch vermutet, dass dieser "Planet" die Überreste eines verdampften weißen Zwergengefährten ist nur der verbleibende innere Kern. Nach einigen Definitionen des Planeten wäre dies nicht geeignet, da er sich zu einem Stern formierte. ^[11]

Braune Zwerge [ edit ]

Bei Planeten um braune Zwerge werden wahrscheinlich Kohlenstoffplaneten erschöpft water ^[12]

Siehe auch [ edit ]

Referenzen [ edit

1. ^ Kuchner, Marc J .; Seager, S. (2005). "Extrasolare Kohlenstoffplaneten". arXiv: astro-ph / 0504214
2. ^ Lodders, Katharina (2004). "Jupiter mit mehr Teer als Wärme" (PDF) . The Astrophysical Journal . 611 (1): 587–597. Bibcode: 2004ApJ ... 611..587L. doi: 10.1086 / 421970.
3. ^ Fegley, Bruce, Jr.; Cameron, A., G.W. (April 1987). "Ein Verdampfungsmodell für die Fraktionierung von Eisen / Silicat im Merkur-Protoplaneten" (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 82 (3–4): 207–222. Bibcode: 1987E & PSL..82..207F. CiteSeerX 10.1.1.667.7941 . Doi: 10.1016 / 0012-821X (87) 90196-8
4. ^ Musser, George. "Erdähnliche Planeten können aus Kohlenstoff bestehen". Scientific American . 2013-01-03 .
5. ^ "Kohlenstoffplaneten", SPACE Magazin April 2014 (S. 35, in Deutsch)
6. Naeye, Bob ( 24. September 2007). "Wissenschaftler modellieren ein Füllhorn erdgroßer Planeten". Goddard Space Flight Center
7. ^ Seager, Sara; Kuchner, Marc; Hier-Majumder, Catherine; Militzer, Burkhard (2007). "Massenradiusbeziehungen für feste Exoplaneten". The Astrophysical Journal . 669 (2): 1279. arXiv: 0707.2895 . Bibcode: 2007ApJ ... 669.1279S. doi: 10.1086 / 521346.
8. ^ "Carbon Planets - Space Art and Astronomical Illustrations". Novacelestia.com . Abgerufen 2013-01-03 .
9. ^ Wickham, Chris (2012-10-15). "Ein Diamant größer als die Erde?" Reuters . 2013-01-03 .
10. ^ "Solid Diamond Planet Found" gefunden. Australian Geographic . 26. August 2011. Aus dem Original am 06.10.2011.
11. ^ Lemonick, Michael (26. August 2011). "Wissenschaftler entdecken einen Diamanten, so groß wie ein Planet". Time Magazine .
12. ^ Pascucci, Ilaria; Herczeg, Greg; Carr, John S .; Bruderer, Simon (Dezember 2013). "Der Atom- und Molekulargehalt von Scheiben um Sterne und braune Zwerge mit geringer Masse" (PDF) . The Astrophysical Journal . 779 (2): 178. arXiv: 1311.1228 . Bibcode: 2013ApJ ... 779..178P. doi: 10.1088 / 0004-637X / 779/2/178. HDL: 11858 / 00-001M-0000-0017-AAEA-0.