Con
pianeta di carbonio
(o
pianeta di diamanti
o
pianeta di carburi
) si indica il prototipo teorico di un tipo di
pianeti terrestri
.
L'
astrofisico
statunitense
Marc Kuchner
ha ipotizzato che in un
disco protoplanetario
ricco di
carbonio
o povero di
ossigeno
,
[1]
gli elementi presenti potrebbero organizzarsi in
carburi
e altri composti del carbonio, invece che in
silicati
, come e accaduto nel
Sistema solare
. Nelle zone piu interne di un tale
sistema planetario
- corrispondenti a quelle del
Sistema solare interno
in cui si sono formati
Mercurio
,
Venere
, la
Terra
e
Marte
- si formerebbero dei pianeti con una struttura interna
differenziata
in un
nucleo
ferroso
, circondato da un
mantello
interno di carburi e un mantello esterno di
grafite
, sovrastato a sua volta da una sottile
crosta
[2]
e, in alcuni casi, da un'
atmosfera
secondaria, ricca di composti del carbonio.
[3]
Se nel mantello esterno fossero raggiunte opportune condizioni di
pressione
, alcuni strati di grafite - spessi anche alcuni chilometri - potrebbero
cristallizzare
in
diamanti
.
[2]
[4]
Per struttura, massa e modalita di formazione, questi pianeti dovrebbero essere classificati tra i pianeti terrestri, sebbene se ne differenzino per composizione,
densita
e probabilmente per altre caratteristiche ancora incognite. Distinguerli da un pianeta come la Terra potrebbe essere ad ogni modo difficile.
[5]
Teoricamente un pianeta di carbonio dovrebbe essere meno denso di un pianeta di silicio (come la Terra).
[6]
La superficie, ricca di
idrocarburi
avrebbe un colore scuro o rossastro. Inoltre, anche la composizione di un'eventuale atmosfera ne potrebbe permettere il riconoscimento. Kuchner prevede che un pianeta di carbonio caratterizzato dalle temperature della Terra, avrebbe un'atmosfera ricca di
monossido di carbonio
(CO) e relativamente povera di ossigeno (O
2
, O
3
) e dei composti ricchi di ossigeno, come l'
anidride carbonica
(CO
2
), mentre l'atmosfera di un pianeta piu freddo sarebbe dominata dal
metano
(CH
4
).
[7]
Inoltre, in un sistema in cui fossero presenti pianeti terrestri di carbonio, anche i
giganti gassosi
piu esterni manifesterebbero una predominanza di tale elemento. L'individuazione di pianeti delle dimensioni di
Nettuno
con spettri dominati dalle righe del monossido di carbonio (CO) condurrebbe ad una piu semplice individuazione anche di pianeti di carbonio delle dimensioni della Terra.
[8]
Nel Sistema solare solo alcuni asteroidi, le
condriti carbonacee
, sono caratterizzati da una composizione che li accomuna ai pianeti di carbonio.
[1]
Alcuni
pianeti
di carbonio potrebbero orbitare attorno alla
pulsar
PSR 1257+12
, perche formatisi dal materiale ricco di carbonio liberato nello spazio dall'esplosione della stella madre in
supernova
.
[9]
Anche le regioni piu interne della
Galassia
potrebbero ospitare dei
pianeti
di carbonio; in accordo con i modelli di
formazione stellare
, infatti, il rapporto tra l'abbondanza del carbonio e quella dell'ossigeno (C/O) aumenta con la
metallicita
e dirigendosi verso il
centro galattico
.
[9]
Un elevato quantitativo di carbonio e stato individuato nel disco planetario attorno alla stella
β Pictoris
. Alcuni studiosi hanno proposto che il carbonio sia stato liberato dalla collisione tra
comete
o
asteroidi
in orbita attorno alla stella. Se questa ipotesi fosse corretta, essi conterrebbero, ad ogni modo, un quantitativo di carbonio molto superiore rispetto agli asteroidi o alle comete del Sistema solare e cio potrebbe condurre in futuro alla formazione di pianeti di carbonio.
[4]
[10]
In alternativa, il disco planetario attorno a β Pictoris starebbe attraversando soltanto una fase temporanea, ancora incognita, del processo di formazione di un sistema planetario, che si concluderebbe con la formazione di pianeti, asteroidi e comete ricchi di silicati, come nel Sistema solare.
[4]
Infine, misure ottenute col
telescopio spaziale Spitzer
del pianeta
WASP-12b
sono state interpretate con un rapporto del quantitativo di carbonio rispetto all'ossigeno superiore ad uno.
[11]
L'ipotesi e senz'altro interessante, ma i dati in questione non sono sufficienti a confermarla.
[12]
Un altro oggetto interessante scoperto nel 2011, attraverso il telescopio spaziale
Kepler
, e un resto di
nana bianca
, denominato
PSR J1719-1438 b
, i cui strati piu esterni sono strati strappati via dalla azione della pulsar
PSR J1719-1438
, cui l'oggetto ruota attorno in due ore e dieci minuti, ad una distanza media di 600.000 km (pari ad una volta e mezza quella tra la Luna e la Terra). Per l'oggetto e stata stimata una massa di 13 masse gioviane, un diametro di circa 689.000 km ed una densita di
23
×
10
3
kg/m³
(pari circa al doppio di quella del
piombo
); questi dati sono compatibili con l'esistenza di strati di carbonio in forma cristallina.
[12]
[13]
La stampa generalista, nel divulgare notizie relative a questa categoria di pianeti, ha spesso posto attenzione alla loro caratteristica che piu attira l'immaginazione: il possibile strato di diamante. Caratteristica che aveva trovato gia la sua fortuna anche nella
letteratura di fantascienza
. In
2010: Odissea due
(1982), ad esempio,
Arthur C. Clarke
richiama degli studi scientifici che ipotizzano l'esistenza di nuclei di diamante all'interno dei pianeti giganti del nostro Sistema solare.
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il 7 agosto 2011)
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10.1126/science.1208890
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