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富含碳的系外行星或由钻石构成

2020/9/16 10:02:31 来源:科技工作者 浏览:

这颗系外行星上的主要矿物是金刚石和二氧化硅(图中的晶体层)。水分把碳化物行星变成了富含钻石的行星。在其内部核心,深蓝色的部分可能是铁碳合金。

随着美国航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜和开普勒等探索项目的开展,科学家们对系外行星的性质有了越发深入的了解,并逐渐拼凑出这些行星的内外特征,比如它们是由什么组成的、是否适合生物生存以及甚至是否有生物栖息。

据美国“物理学组织”网站9月11日消息称,一组来自美国亚利桑那州立大学(ASU)和芝加哥大学(Uchicago)的研究人员的最新研究结果确认:只要环境条件适宜,一部分富含碳的系外行星是可能富含金刚石(即钻石)和二氧化硅的。该论文的第一作者、ASU地球与太空探索学院的Harrison Allen-Sutter介绍:“这类系外行星在太阳系中独一无二。”

所有恒星和行星最初都形成于同样的气体云,它们的主体构成是相似的。其中,碳氧比率比较低的恒星就会吸引地球这样的行星——主要由硅酸盐和氧化物组成,而金刚石的含量非常低(地球的金刚石含量约为0.001%)。不过,有些恒星的碳氧比率比太阳更高,它们的系外行星更有可能是富含碳的。

Allen-Sutter和同事们猜测,如果有水分存在,这些富含碳的系外行星就可以转化为金刚石和硅酸盐,成为“钻石”行星。为了验证这一假设,研究小组模拟了碳化物系外行星的内部进行实验。正如预测,在高温高压下,碳化硅与水发生反应,变成了金刚石和二氧化硅。

然而,从另一个角度来说,这些富含碳的系外行星可能并不具备生命生存所需的条件。这项研究的结果表明,与地质活动活跃的地球(生物宜居性指标之一)相比,富含碳的系外行星由于太坚硬,几乎不可能有活跃的地质活动,而这种地质活动的缺乏可能会导致大气成分不适合生物生存。

Allen-Sutter评论道:“不管这些星球是否宜居,这项研究对于帮助我们理解和描述系外行星都意义重大。了解越多,我们就越能更好地解读未来任务采集的新数据,从而认识我们太阳系之外的宇宙。”

编译:朱明逸 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源: 《行星科学杂志》

期刊编号: 2632-3338

原文链接:https://phys.org/news/2020-09-carbon-rich-exoplanets-diamonds.html

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