遥远的岩石行星可能具有与地球不同的奇异化学成分

如果真正的柯克船长曾飞往其他恒星寻找像我们这样的岩石行星,他可能会发现许多奇怪的新世界,其内部结构实际上与地球没有任何相似之处。

研究人员 11 月 2 日在线报告称,23 颗白矮星上散布的少量重元素表明,大多数曾经绕恒星运行的岩石行星都具有不寻常的化学成分。 自然通讯 。这些元素可能是来自破碎世界的碎片,为观察行星的地幔(地壳和核心之间的区域)提供了可能。

加州州立大学弗雷斯诺分校的地质学家基思·普蒂尔卡 (Keith Putirka) 表示:“这些行星可能与我们通常所想象的完全不同。”

但加州理工学院行星科学家戴维·史蒂文森警告说,根据一颗早已消失的行星留下的物质来推断它的构成充满了困难。他说,太阳系外的岩石世界可能具有奇特的化学成分。“只是我觉得这张纸不能用来 证明 那。”

像太阳这样的恒星膨胀成红巨星后,最终会吹掉大气层,留下小而致密的核心,成为白矮星。这颗恒星的巨大引力将重化学元素拖入其内部,因此大多数白矮星都具有原始的氢和氦表面。

但这些恒星中超过四分之一的表面含有硅和铁等较重元素,这些元素可能来自曾经围绕恒星运行并在恒星膨胀为红巨星时终结的行星。 序列号:2011 年 8 月 15 日 )。这些白矮星上的重元素还没有时间沉入恒星表面以下。

因此,夏威夷希洛双子座天文台的天文学家徐思怡长期以来一直在研究白矮星。然后她遇到了普蒂尔卡。因为他是一名地质学家,“他说,‘哦!我们可以从一个新的角度来看待这个问题,”徐说。

徐一直在通过研究恒星发出的光的波长或光谱来测量白矮星上散落的化学元素的丰度。普蒂尔卡意识到,这些测量结果可以表明被摧毁行星的地幔是由哪些岩石和矿物构成的,地幔构成了小行星岩石的大部分,因为不同的岩石和矿物含有不同的化学元素。

通过检查距太阳 650 光年以内的白矮星,普蒂尔卡和徐得出了关于这些被撕裂的岩石行星的惊人结论。研究人员表示,与传统观点相反,它们的大部分行星地幔与太阳的岩石行星(水星、金星、地球和火星)的地幔并不相似。

例如,一些白矮星含有大量硅。这表明它们的行星地幔含有石英——一种纯净形式的矿物,仅由硅和氧组成。但地幔中的石英含量即使有也很少。普蒂尔卡说,一颗拥有富含石英地幔的行星可能与地球有很大不同。

这种奇异的矿物成分可能会影响火山喷发、大陆漂移以及行星表面由海洋与大陆组成的部分等。所有这些现象都可能影响生命的发展。

然而,史蒂文森对这一新发现表示怀疑。他说,当你测量“被污染的白矮星”的元素成分时,“你不知道如何将这些数字与你开始时的数字联系起来。”

史蒂文森说,部分原因是类日恒星周围岩石世界的破坏非常复杂。行星首先被红巨星的明亮光芒轰击。然后它们可能会被恒星膨胀的大气层吞没,甚至可能坠入另一颗行星。

这些创伤性事件中的每一个都可能改变行星的元素构成,并可能将一些元素先于其他元素传送到白矮星。因此,在一次快照中最终出现在恒星表面的行星遗骸可能无法反映世界的初始组成。

徐同意天文学家并不确切知道分裂是如何进行的,也不知道哪些元素最终落到了白矮星上。她说,未来的理论研究可以提供对这个问题的见解。

她还指出,天文学家已经发现小行星在白矮星周围解体,这为了解实际解体过程提供了一个小窗口。她说,未来对这些白矮星的观察可能有助于揭示元素成分随时间的变化。

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