탄소 행성

3. 형성

탄소 행성은 탄소가 풍부하고 산소가 결핍된 원시 행성계 원반에서 형성된다. 태양계의 탄소/산소 비율은 0.5 정도이지만, 이 비율이 1을 넘으면 암석 행성 대신 탄소 행성이 형성될 가능성이 있다.^[19]

탄소 행성의 중심에는 암석 행성과 유사한 금속질 핵이 있고, 그 주변은 탄화 규소와 탄화 티타늄의 맨틀로 덮여 있을 것으로 추정된다. 지각은 흑연으로 이루어져 있으며, 충분한 고압 환경이 존재하면 두께가 수 km에 달하는 다이아몬드 층이 존재할 가능성도 있다. 지표면에는 탄화수소와 일산화 탄소가 존재할 것으로 생각된다.^[19]

3. 1. 펄서 행성

4. 관측 및 후보

탄소 행성은 질량이 같은 규산염 행성 및 물 행성과 유사한 지름을 가질 것으로 예측되므로 구별하기 어려울 수 있다.^[10] 지구의 지질학적 특징과 유사한 특징이 존재할 수 있지만 구성이 다를 수 있다. 예를 들어 강은 오일로 구성될 수 있다. 온도가 충분히 낮으면(-23°C 미만), 가스는 광화학적으로 장쇄 탄화수소로 합성되어 표면에 비처럼 내릴 수 있다.

2011년, NASA는 TPF라고 불리는 미션을 취소했는데, 이는 허블 우주 망원경보다 훨씬 큰 관측소로서 이러한 행성을 감지할 수 있었을 것이다. 탄소 행성의 스펙트럼에는 물이 없지만 일산화탄소와 같은 탄소질 물질의 존재를 나타낼 것이다.

2023년 현재 탄소 행성으로 확인된 외계 행성은 존재하지 않는다. 탄소 행성의 평균 밀도는 암석 행성과 비슷하기 때문에, 지름은 같은 질량의 암석 행성과 큰 차이가 없을 것으로 예측된다. 이 때문에 현재 기술로는 둘을 구별하기 어렵다.^[20]

별의 원소 조성은 동반성으로부터의 질량 이동으로 후천적으로 변화할 수 있다. 특히 쌍성계에서 탄소가 풍부한 점근거성분지성으로부터의 질량 이동은 별의 탄소/산소 비율 증가를 가져오는 전형적인 상황이다. 탄소/산소 비율의 증가가 후천적인 것이라면, 별 탄생 직후의 행성이 형성되는 시대에는 그 별은 탄소 행성을 만들어낼 정도로 탄소/산소 비율이 높지 않았을 것이다. 탄소가 풍부한 주계열성을 대상으로 한 시선 속도 탐사에서 대상의 대부분에 동반성의 존재를 나타내는 시선 속도의 변동이 발견되고 있다.^[22]

4. 1. 주요 후보

5. 갈색 왜성

갈색 왜성 주위의 행성은 물이 고갈된 탄소 행성일 가능성이 높다.^[18]

참조

_[1] arXiv Extrasolar Carbon Planets 2005
_[2] journal Jupiter Formed with More Tar than heat http://solarsystem.w[...] 2004
_[3] journal A vaporization model for iron/silicate fractionation in the Mercury protoplanet http://solarsystem.w[...] 1987-04
_[4] 간행물 The carbon-to-oxygen ratio in stars with planets https://www.aanda.or[...] P. E. Nissen
_[5] journal High-resolution Spectroscopic Study of Dwarf Stars in the Northern Sky: Lithium, Carbon, and Oxygen Abundances
_[6] journal Carbon and Oxygen Abundances in Cool Metal-Rich Exoplanet Hosts: A Case Study of the C/O Ratio of 55 Cancri
_[7] 웹사이트 Earth-Like Planets May Be Made of Carbon http://www.scientifi[...] 2010-01
_[8] 간행물 Kohlenstoffplaneten Space Magazin 2014-04
_[9] 뉴스 Scientists Model a Cornucopia of Earth-sized Planets http://www.nasa.gov/[...] Goddard Space Flight Center 2007-09-24
_[10] journal Mass-Radius Relationships for Solid Exoplanets
_[11] 웹사이트 Carbon Planets - Space Art and Astronomical Illustrations http://www.novaceles[...] Novacelestia.com 2013-01-03
_[12] 뉴스 A diamond bigger than Earth? http://uk.reuters.co[...] 2012-10-15
_[13] 뉴스 Solid diamond planet found http://www.australia[...] 2011-08-26
_[14] 잡지 Scientists Discover a Diamond as Big as a Planet http://www.time.com/[...] 2011-08-26
_[15] journal PSR J2222−0137. I. Improved physical parameters for the system
_[16] journal A 1.05M☉Companion to PSR J2222–0137: The Coolest Known White Dwarf?
_[17] 뉴스 Astronomers Find Slow-Cooked Diamond the Size of Earth https://www.national[...] 2014-06-24
_[18] journal The atomic and molecular content of disks around very low-mass stars and brown dwarfs http://www.nrl.navy.[...] 2013-12
_[19] paper Extrasolar Carbon Planets https://ui.adsabs.ha[...]
_[20] journal Mass-Radius Relationships for Solid Exoplanets
_[21] journal Carbon and Oxygen in Nearby Stars: Keys to Protoplanetary Disk Chemistry
_[22] journal
_[23] ArXiv A Possible Carbon-rich Interior in Super-Earth 55 Cancri e http://jp.arxiv.org/[...]
_[24] 저널 Jupiter Formed with More Tar than heat http://solarsystem.w[...] 2004
_[25] 저널 A vaporization model for iron/silicate fractionation in the Mercury protoplanet http://solarsystem.w[...] 1987-04
_[26] ArXiv 인용 Extrasolar Carbon Planets 2005
_[27] 저널 The Diversity of Extrasolar Terrestrial Planets 2009-08