Nghiên cứu mới tiết lộ những hành tinh giàu carbon trong hoàn cảnh thích hợp có thể tạo ra kim cương và silica.
Mô phỏng hành tinh giàu carbon chứa hàm lượng kim cương cao bên trong. Ảnh: A Shim/ASU.
Các ngôi sao hoặc hành tinh có nguồn gốc từ cùng một đám mây khí bụi sẽ có thành phần khối lượng tương tự nhau khi hình thành. Nếu ngôi sao có tỷ lệ carbon trên oxy thấp hơn Mặt Trời, các hành tinh quay quanh nó sẽ có thành phần chính là silicat và oxit, với hàm lượng kim cương rất nhỏ giống như Trái Đất của chúng ta (khoảng 0,001%).
Mặt khác, nếu ngôi sao có tỷ lệ carbon trên oxy cao hơn Mặt Trời, nhiều khả năng nó có các hành tinh giàu carbon quay quanh, được gọi là hành tinh cacbua. Trong điều kiện thích hợp, bao gồm sự hiện diện của nước, silic cacbua (SiC) có thể được chuyển hóa thành kim cương và silica, theo báo cáo mới trên tạp chí Planetary Science.
Để kiểm tra giả thuyết này, các nhà nghiên cứu từ Đại học Bang Arizona (ASU) và Đại học Chicago của Mỹ đã mô phỏng thành phần bên trong của ngoại hành tinh cacbua dưới nhiệt độ và áp suất cao tại Phòng thí nghiệm Vật liệu Trái Đất & Hành tinh và Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne ở bang Illinois.
Đầu tiên, nhóm nghiên cứu nhúng silic cacbua vào nước và nén mẫu giữa các tế bào đe kim cương – thiết bị cho phép nén một mảnh vật liệu nhỏ đến áp suất cực lớn. Sau đó, họ tiến hành đốt nóng mẫu bằng laser để silic cacbua phản ứng với nước.
Hai tế bào đe kim cương được đặt trên giá đỡ bằng đồng. Ảnh: Shim/ASU.
Trong điều kiện áp suất lên tới 50 GPa và nhiệt độ đạt 25.000 K, silic cacbua đã chuyển hóa thành silica và kim cương đúng như dự đoán, theo phương trình phản ứng: SiC 2H20 Si02 C 2H2.
Do đó, nếu các hành tinh cacbua kết hợp với nước trong điều kiện thích hợp, chúng có thể bị oxy hóa và tạo ra rất nhiều kim cương bên trong cấu trúc của chúng. Nhóm nghiên cứu cho biết thêm rằng việc chuyển hóa silic cacbua sang kim cương và silica sẽ làm giảm mật độ của hành tinh, khiến mối quan hệ giữa bán kính và khối lượng thay đổi.
Mặc dù chứa hàm lượng lớn khoáng sản giá trị, sự sống khó có thể tồn tại trên các hành tinh kim cương. Theo tác giả chính của nghiên cứu Harrison Allen-Sutter từ ASU, kim cương và silica quá rắn chắc để hoạt động địa chất xảy ra. Việc thiếu các hoạt động địa chất có thể khiến bầu khí quyển trở nên “không thể ở được” cũng như duy trì áp suất cần thiết để nước lỏng tồn tại.
Những bí ẩn về 20 phút đầu tiên sau khi vũ trụ hình thành
Những giây đầu tiên hình thành vũ trụ, các hạt photon, neutron và electron được tạo ra. Sau hơn 380.000 năm chìm trong bóng đêm, vũ trụ xuất hiện ánh sáng từ một ngôi sao đầu tiên.
Nguồn gốc từ trường Trái Đất Chìa khóa của sự sống Từ trường của Trái Đất có vai trò quan trọng tạo nên môi trường sống của hành tinh chúng ta. Từ trường giúp cho Trái Đất tránh được gió mặt trời, nếu không Trái Đất đã mất đi bầu khí quyển. Trái ngược hoàn toàn với Trái Đất, sao Hỏa là một sa mạc lạnh lẽo với bầu khí quyển chủ yếu là...
Tin mới nhất
Ra mắt 'bánh xe biến hình' giúp xe lăn leo cầu thang
21:23:34 14/11/2024
Với thiết kế nói trên, nhóm nghiên cứu tại Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM) đã tạo ra bánh xe có thể di chuyển ổn định trên địa hình bằng phẳng nhưng hình dạng bánh xe sẽ thay đổi khi gặp chướng ngại vật.
Phát hiện cấu trúc san hô đơn lẻ khổng lồ ở Thái Bình Dương
19:57:33 14/11/2024
Nhà khoa học Molly Timmers mô tả một cách hình tượng rằng trong khi Big Momma có hình dạng giống như một viên kem khổng lồ, thì rạn san hô mới phát hiện này lại như viên kem bắt đầu tan chảy, bao phủ một khu vực rộng lớn dưới đáy biển.
Hà mã lùn nổi như cồn sau màn dự đoán chuẩn ông Trump thành Tổng thống Mỹ
06:40:56 07/11/2024
Con hà mã lùn Moo Deng của vườn thú ở Thái Lan nổi danh sau màn dự đoán xuất thần. Trước đó vào ngày 4/11, con vật dự đoán ông Donald Trump tái đắc cử, trở thành Tổng thống Mỹ thứ 47.
Bước tiến mới trong tham vọng trồng cây, xây nhà gỗ trên mặt trăng
21:22:27 06/11/2024
Vệ tinh gỗ đầu tiên trên thế giới vừa được phóng lên không gian trong thử nghiệm sơ bộ nhằm hướng đến việc trồng cây, xây nhà gỗ trên mặt trăng và sử dụng gỗ trong thám hiểm không gian.
Các nhà khoa học ở Ba Lan đưa 'ma cà rồng' trở về từ cõi chết
07:40:07 04/11/2024
Người xưa làm mọi việc có thể để ngăn ma cà rồng Zosia trở về từ cõi chết. Tuy nhiên, giờ đây các nhà khoa học ở Ba Lan lại nỗ lực hết sức để đưa người phụ nữ này quay lại.
Nhà ổ chuột rách như tổ đỉa ở Thái Lan đắt khách, hết phòng tới năm 2026
14:39:01 02/11/2024
Dù có vẻ ngoài tồi tàn đến mức như rách nát và tiện nghi hạn chế, nhưng căn nhà ổ chuột nằm ở trung tâm thủ đô Bangkok (Thái Lan) đang trở thành điểm đến thu hút đặc biệt với khách du lịch.
Khoa học giải thích vì sao chúng ta nhìn thấy ma
12:48:23 30/10/2024
Khoa học hiện tại chưa thể chứng minh được sự tồn tại của ma quỷ, nhưng các yếu tố về tinh thần và môi trường thì có thể.
Lần đầu phát hiện hệ ba hố đen
21:42:11 25/10/2024
Các nhà vật lý học lần đầu tiên phát hiện một hệ ba hố đen, và sự tồn tại của chúng thách thức giả thuyết về sự hình thành hố đen đã được biết đến lâu nay.
4 tiểu hành tinh lướt qua trái đất ngày 25.10, gồm 'sát thủ đô thị'
21:35:31 25/10/2024
Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) thông báo một số tiểu hành tinh sẽ lướt qua trái đất hôm 25.10, trong số 4 tiểu hành tinh xâm nhập quỹ đạo địa cầu trong chưa đầy 12 giờ.
Khám phá mới về quá trình hình thành sự sống trên Trái Đất 3 tỷ năm trước
16:05:00 25/10/2024
Theo một nhóm nghiên cứu ở Trường đại học Harvard, Mỹ, tác động to lớn của vụ va chạm này đã tạo ra các chất dinh dưỡng giúp tăng cường một số vi khuẩn có lợi cho sự phát triển sự sống trên hành tinh này.
Khoa học tìm ra cách giúp gà nở ra mà không cần vỏ trứng
07:46:23 22/10/2024
Câu hỏi gà có trước hay quả trứng có trước có lẽ chẳng còn quan trọng nữa, vì các nhà khoa học đã tìm ra cách ấp nở thành công trứng gà mà không cần tới vỏ trứng.
Khách sạn 5 sao dưới đáy biển: Ngủ 1 đêm tốn 4 tỷ đồng, xa xỉ nhất thế giới
22:27:06 21/10/2024
Nằm trên chiếc giường êm ái, ngắm những đàn cá bơi lội tung tăng qua lớp kính trong suốt được cho là một trong những trải nghiệm xa xỉ bậc nhất thế giới tại khách sạn tàu ngầm Lover s Deep.