Planeti oko neutronskih zvijezda sastoje se uglavnom od ugljika koji se pod pritiskom pretvara u dijamant.
Znanstvenici sa Sveučilišta Columbia (SAD) predložili su objašnjenje za misteriozni i prethodno neobjašnjivi mehanizam formiranja planeta u sustavima neutronskih zvijezda. Na temelju njihovog modela, sve prethodno otkrivene planete u takvim sustavima uglavnom su sastavljene od dijamanata. Pretisak relevantnog članka dostupan je na web stranici Sveučilišta Cornell.
Era otkrića egzoplaneta prije četvrt stoljeća započela je pulsar planetima - tijelima koja su okruživala pulsarima (neutronske zvijezde s magnetskim poljem nagnutim u odnosu na svoju rotacijsku os). Dugo vremena astronomi su smatrali da je izgled tijela poput naše Zemlje oko pulsara vrlo čudan. Činjenica je da se neutronske zvijezde pojavljuju nakon eksplozija supernove. Takav snažan događaj trebao bi uništiti sve planete koje su ranije bile dostupne zvijezdi ili ih baciti na ogromnu udaljenost, tako da ih zemaljski astronomi jednostavno ne bi primijetili. Kako je moguće da su već otkriveni čitavi planetarni sustavi neutronskih zvijezda?
Istraživači sa Sveučilišta Columbia pokušali su odgovoriti na ovo pitanje koristeći potpuno neočekivan scenarij. Modelirali su dugoročne interakcije između neutronske zvijezde i bijelog patuljka. Zvijezde poput Sunca na kraju svog života postaju bijeli patuljci. Manjka im masa da eksplodiraju poput supernove i formiraju neutronsku zvijezdu. Danas se vjeruje da bi većina zvijezda u Svemiru trebala postojati u binarnim, trostrukim ili čak većim sustavima u pogledu broja zvijezda. Dakle, u prirodi postoji značajna vjerojatnost slučajnog formiranja neutronske zvijezde - bijelog patuljastog para. Prvobitno su bili par koji se sastojao od sunčeve zvijezde i masivnije plavo-bijele zvijezde.
Simulacije su pokazale da će u oko jedan posto slučajeva gravitacija neutronske zvijezde postupno uništiti bijelog patuljka snažnim plimnim silama. Uzimajući u obzir obilje neutronskih zvijezda i bijelih patuljaka, čak je jedan posto dovoljan da bi pulsar planeti bili dosta brojni u našoj Galaksiji.
Neutronska zvijezda je vrlo gusta - s masom koja je usporediva sa Suncem, ima promjer ne 1,4 milijuna kilometara, već samo 20-25 kilometara, i stoga je gravitacija takvog tijela izuzetno jaka. Budući da će rub bijelog patuljka koji mu je najbliži biti izložen većim gravitacijskim efektima od njegovog udaljenog "ruba", u nekim će slučajevima neutronski pratitelj uništiti patuljak, doslovno ga razdvajajući.
U tom se slučaju oko neutronske zvijezde formira disk iz materije bijelog patuljka kojega je uništila. Budući da je potonja vrsta svojevrsnog "leša" normalne zvijezde, sve je gorivo za termonuklearne reakcije u njoj odavno izgorjelo. Stoga nema vodika i svjetlosnih elemenata. Patuljak dominira ugljikom i kisikom, "otpadom" prošlih nuklearnih reakcija u unutrašnjosti zvijezde. U disku iz njegove supstance, kako pokazuje modeliranje, moguće je stvaranje prilično velikih planeta. Zbog nedostatka svjetlosnih elemenata, oni neće biti plinski divovi. Ali ni takva tijela nisu slična našoj Zemlji. Nema vode, malo željeza i silikata. Ali bit će ugljika ispod tanke planetarne kore. Zbog ogromnog pritiska vanjskih slojeva, tamo će poprimiti oblik dijamanta ili lonsdaleita.
Budući da u sastavu takvih planeta gotovo neće biti drugih elemenata, ukupna težina dijamanata u njihovom sastavu autori rada procjenjuju prilično visokom - do 100 katilskih karata (jedan s 29 nula). Atmosfera takvog "dijamantskog planeta", prekrivena grafitnom kore, najvjerojatnije neće biti previše gusta. Sastojat će se od ugljičnog monoksida (CO) i kisika, "izbačenog" iz molekula ugljičnog monoksida ionizirajućim zračenjem iz blizine neutronske zvijezde.
Promotivni video:
Treba naglasiti da će ionizirajuće zračenje tamo biti izuzetno snažno. Značajan dio kozmičkih zraka koje dopiru do Zemljine površine došao je do nas upravo iz blizine udaljenih neutronskih zvijezda, čija magnetska polja mogu igrati ulogu akceleratora čestica - i mnogo moćnija od Velikog hadronskog sudarača. Zračenje na planeti blizu neutronske pulsarske zvijezde bit će takvo da ne samo ljudi, već i elektronika koju imaju, ne bi izdržali lokalne uvjete čak ni nakratko.