Недавно открытый объект PSR J1719-1438 b, обычно, классифицируется, как «алмазная» или «углеродная» планета. Существование подобных тел предсказывалось давно. Но представляли себе углеродные миры астрофизики совершенно иначе. По-разному. Однако, не так.
Следовательно, о свойствах тела. PSR J1719-1438 b по массе немногим превосходит Юпитер. Однако, газовым гигантом не является. Диаметр тела лишь вчетверо больше диаметра Земли, что предполагает наличие твёрдой поверхности. Причём, измерен диаметр был очень точно, – ведь, PSR J1719-1438 b вращается на орбите нейтронной звезды – пульсара. По размеру объект больше своего «светила» и полностью покрывает его, проходя между пульсаром и земным наблюдателем. Происходит же покрытие каждые два часа, – PSR J1719-1438 b немногим дальше от звезды, чем Луна от Земли.
...Неизвестно, есть ли на планете атмосфера. Скорее – нет. Жесткие излучения пульсара не слишком нагревают поверхность, – но с такой-то дистанции, в упор, способны эффективно «сдувать» газы. Однако, интересен другой вопрос: почему астрофизики решили, что это «алмазный» мир?
Исходя из известных диаметра и массы (то и другое изменяется при обнаружении экзопланет независимо и непосредственно) легко может быть рассчитана плотность тела. В случае PSR J1719-1438 b она составляет 23 грамма на кубический сантиметр. Зная же массу, можно рассчитать давление под которым находится вещество, – соответственно, температуру и степень сжатия, – и узнать из чего должно состоять тело, чтобы при такой массе иметь именно такой диаметр… Внезапно, – ни в каких моделях «углеродных планет» о таком и речи не было, – оказалось, что данное тело «углеродное» в буквальном смысле. В её составе нет металлов и силикатов. Нужными, чтобы всё сошлось, свойствами обладает только углерод с небольшой примесью кислорода.
Причём здесь «алмаз»? Углерод не имеет жидкой фазы. При температуре от 3900 К он будет испаряться, а не плавиться. Соответственно, у PSR J1719-1438 b отсутствует жидкая мантия. Небольшое ядро из ионизированного вещества (плазмы) окружает масса твёрдого углерода в нескольких разных формах, – в том числе и в форме алмаза… Вероятно, непосредственно на поверхности его нет. Давление там, всё-таки, маловато, а конструкция тела не подразумевает возможности каких-либо вертикальных движений вещества. Алмаз начинается лишь в 20 километрах под слоем углерода аморфного.
Но это – сплошной алмаз планетарного масштаба… И вот тут начинаются сомнения. Планетарного ли?
PSR J1719-1438 b это вообще что-такое? Как тело такого состава могло возникнуть?
До взрыва сверхновой, тело в такой близости от пульсара существовать не могло, – оно просто было бы уничтожено. После же на орбитах нейтронных звёзд могут образовываться «полтергейсты» – железные планеты. Ибо производится в катастрофических процессах такого рода именно железо, а не почти чистый углерод.
То есть, PSR J1719-1438 b – не существовал до превращения массивной звезды в пульсар и не является продуктом такого превращения. Захвачен? Ну… как минимум, это не решает проблемы происхождения объекта. Из туманности что-то состоящие почти из чистого углерода родиться не могло.
Углерод поставляется во вселенную при взрывах сверхновых типа Ia, – белых карликов, получивших дополнительную массу от второй звезды в тесной двойной системе… И этот факт ложится в основу первой версии. PSR J1719-1438 b, собственно, не планета, а остатки белого карлика. Где-то 0.1% его первоначальной массы, – после того как всё остальное испарилось в момент рождения пульсара.
То есть, мощность взрыва сверхновой при образовании нейтронной звезды такова, что вторая звезда системы была уничтожена полностью. Просто часть плазмы не смогла покинуть гравитационную яму. Плазма из ядер углерода и в меньшей степени кислорода (а такой состав для белых карликов характерен) остыла и превратилась в пыль – в сажу. Из пыли же по планетарному механизму сформировалось тело.
Так быть могло. Но возникает второй вопрос. В нейтронную звезду превратился бы более массивный компонент тесной пары. И его эволюция завершилась бы раньше, – за миллиард, как минимум, лет до превращения второй звезды в белый карлик. Следовательно, карлик не мог испариться в пламени сверхновой, поскольку не должен был на тот момент существовать.
Ну, так по логике. Хотя, варианты есть. Например, можно предположить, что старшая компонента системы не дотягивала до предела Чадрасекара. И после завершения эволюции сама стала (очень массивным) белым карликом. При догорании же младшей компоненты, старшая захватила сброшенную оболочку – половину массы младшей, – и предел Чандрасекара был превышен. Можно, даже предположить, что изначально в системе белых карликов было три, – лишь потом, два, слившись, породили пульсар. Третий же – испарился.
...Вторая гипотеза предполагает, что на орбите пульсара взорвалась сверхновая Ia, – лёгкий гелиевый белый карлик пережил углеродную детонацию. Далее все по плану, – карлик распыляется полностью, но часть углерода не может покинуть окрестности пульсара. Однако, данная гипотеза вызывает даже больше вопросов. Ведь, карлик должен был захватить дополнительную массу, придумывание источника которой требует дополнительных допущений.
