每天資訊“外星岩石”長什麼樣?科學家:比我們的想象更奇特!

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“外星岩石”長什麼樣?科學家:比我們的想象更奇特!

“外星岩石”長什麼樣?科學家:比我們的想象更奇特!

外星球有岩石嗎?

廢話!起碼在這個宇宙的93種常見元素和已合成的近三十種元素裡,矽(Silicone)是一種非常容易穩定存在於各種條件,與氫、氧、硫、鋁、鐵、金、鎳、碳等共存的物質。

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因此,除了由氣體組成的“類木行星”或者因核聚變發光發亮的恆星外,不管行星、彗星、衛星、小行星等天體,都應是由矽作為“基質”的岩石組成。不然,《星球大戰》遊戲裡,為什麼會有在遙遠行星的“地面”上,玩家與黑騎士拼鐳射劍的經典環節?

不過,這個認識似乎正在被科學家的新發現所打破。

在今年11月於美國科技期刊《Nature Communications》(自然通訊)上,美國國家科學基金會NOIRLab的天文學家Siyi。Xu與加州州立大學弗雷斯諾分校的地質學家基思·普蒂爾卡(Keith D。 Putirka)發表了合作撰寫的論文,在論文中,他們指出,太陽系外行星上的“岩石”也許更加“古怪”。

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這是怎麼回事呢?

原來,兩位科學家在研究了“被汙染”的白矮星的化學成分後,他們得出結論,大多數圍繞附近恆星執行的岩石行星比以前認為的更加多樣和奇特,包括在我們太陽系的任何地方都沒有發現岩石型別。

這項研究原理在於,白矮星作為密度極高,表面溫度高達上萬攝氏度的恆星,曾經是太陽這樣曾經正常的恆星的“晚年”狀態,它們往往是質量較低的恆星在主序星時期的緻密核心,是低質量恆星內部核聚變的氫、氦等元素不足,而物質迅速“散佚”的結果。而在恆星變成白矮星後,曾經圍繞它旋轉的行星、小行星或其他岩石天體的外來物質在萬有引力影響下,會“落”入白矮星並“汙染”了白矮星的大氣層。故透過尋找白矮星大氣中不會自然存在的元素(除了氫和氦之外的任何元素),科學家可以弄清落入恆星的岩石行星的成分。

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普蒂爾卡和Xu觀察了23個被汙染的白矮星,這些白矮星都在距離太陽約650光年的範圍內,在那裡,鈣、矽、鎂和鐵的含量是由夏威夷的凱克天文臺、哈勃太空望遠鏡和其他天文臺精確測量。然後,科學家們利用這些元素的測量丰度來推測,由它們形成的礦物和岩石。他們發現,這些白矮星的成分範圍比我們太陽系內的任何一顆行星都要廣得多,這表明它們的行星有更廣泛的岩石型別。事實上,其中一些成分是如此不同尋常,以至於普提卡和Xu不得不創造新的名稱(如“石英輝石”和“方鎂石鄧氏體”)來對這些行星上肯定存在的新岩石型別進行分類。

普蒂爾卡描述了這些新的岩石型別對它們所屬的岩石世界意味著什麼。“我們從白矮星資料中看到的一些岩石型別會吸收比地球上岩石更多的水,並可能影響海洋的發展,”他解釋說。“一些岩石型別可能在比地球岩石低得多的溫度下融化,產生更厚的地殼,而一些岩石型別可能更弱,這可能有利於板塊構造的發展。”

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此項研究發現了岩石中的元素,包括鈣、鋁和鋰。然而,普蒂爾卡和Xu解釋道,這些都是微量元素(通常構成地球岩石的一小部分),需要測量主要元素(構成地球岩石的大部分),尤其是矽,才能真正知道在這些行星上會存在什麼樣的岩石型別。

此外,普蒂爾卡和徐表示,在白矮星大氣中測量到的高鎂和低矽水平表明,探測到的岩石碎片可能來自行星內部——來自地幔,而不是它們的地殼。之前一些對被汙染的白矮星的研究報告了大陸地殼存在於曾經圍繞這些恆星執行的岩石行星上的跡象,但是普提卡和Xu沒有發現地殼岩石的證據。然而,這些觀測並不完全排除這些行星有大陸地殼或其他型別的地殼。“我們認為,如果地殼岩石存在,我們就無法看到它,這可能是因為與其他行星成分(如地核和地幔)的質量相比,它的出現比例太小,無法測量,”普蒂爾卡說。

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