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奇怪的岩石外延网不同于之前看到的

岩石碎片在一颗白色的星系,碎片铸造阴影到灰尘盘上。
这是一幅关于怪异的岩石系外行星的艺术家插图,或者是一颗围绕白矮星解体的岩石行星的碎片。一项对23颗白矮星的新研究表明,许多这些岩石行星的组成比我们自己的太阳系中的任何行星都要奇怪。图片来自NOIRLab/ NSF/ AURA/ J. da Silva/W. M.凯克天文台

系外行星——围绕其他恒星运行的世界——似乎分散在整个地球上银河系星系。天文学家估计它们的数量有数十亿。这些行星中很大一部分是岩石构成的,比如太阳系中的地球和火星。但它们相似吗?来自NOIRLab和加州州立大学弗雷斯诺分校的研究人员宣布在2021年11月2日,有很多奇怪的与我们的太阳系中的任何发现不同,岩石的外延网。

研究人员分析了世界各国的元素遗骸,即“污染”其主持人的大气 - 发展恒星白矮星-在行星解体之后。的同行评审杂志自然通讯发表11月2日的有趣结果。

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白矮星提供了线索

研究人员,由此引领基思普吉尔卡Siyi徐他通过研究650颗白矮星中的23颗得出了这一结论光年地球的。白矮星是那些曾经很像我们的太阳的恒星中残存的被烧毁的核心。任何行星都可能早已消失,但残留的碎片会污染白矮星的大气层。

科学家们可以通过分析白矮星的气氛,了解一旦曾经讲述星星的前行星。他们寻找任何外国人元素通常不会作为白色矮人本身的自然部分(氢气和氦气)。这些元件可包括钙,硅,镁和铁。通过测量不同元素的丰富,科学家可以弄清楚他们最初来自的矿物质和岩石的构成。

五颜六色奇怪的岩石系外行星与背景中的恒星排成一长列。
这是我们星系中一些多样的岩石系外行星的艺术家概念。现在,天文学家说,其中一些世界比我们太阳系中的任何一个世界都要奇怪。图像通过NASA / JPL-CALTECH/ R.伤害(SSC-CALTECH)。

科学家用了详细的观察凯克天文台的高分辨率梯形光谱仪(雇用)在夏威夷的Maunakea,哈勃太空望远镜(HST.)等天文台。是徐所述

结合凯克雇用仪器和哈勃的高灵敏度宇宙起源摄谱仪是测量被污染的白矮星上吸收的太阳系外行星物质化学成分的最好方法。

组成多样的怪异岩石行星

令人惊讶的是,研究人员发现白矮星中的污染碎片的组成范围比预期的要广。这意味着,这些碎片最初来自的行星是由各种各样的岩石类型组成的。它们的组成比我们太阳系的岩石行星更多样化。其中一些行星可能在组成上与地球相似,但其他行星则更不寻常。目前发现的元素包括

如本文所述:

污染的白矮人在我们的太阳能区内揭示了更大的行星品种,而不是目前欣赏,因此独特的行星摄像和我们的太阳系中没有直接对应的差异化路径。

令人难以置信的是,一些矿物质是如此异常,研究人员必须为他们提出新的名字。“石英Pyroxenites”和“Periclase Dunites”是两个例子。正如徐指出:

虽然一些曾经围绕被污染的白矮星运行的系外行星看起来与地球相似,但大多数行星的岩石类型对我们的太阳系来说是外来的。它们在太阳系中没有直接的对应物。

一个男人和一个戴着大帽子的小女孩坐在他的肩膀上,背景是树木。
加州州立大学弗雷斯诺分校的Keith Putirka是这项新研究的主要作者,该研究发现了以前从未见过的岩石系外行星的成分的证据。图像通过加州州立大学弗雷斯诺分校

曾经讲述星星的行星的碎片为这些世界的样子提供了有价值的线索。作为Putirka.添加

我们从白矮人数据中看到的一些岩石类型将溶解比地球上的岩石更多的水,可能会影响海洋的开发方式。一些岩石类型可能会在低温下熔化并产生比地球岩石更厚的地壳,并且一些岩石类型可能较弱,这可能有助于发展板块构造论

之前的学习

这不是科学家们第一次发现证据对于白矮星的气氛中的行星。研究人员发现了钙等元素,之前。正如研究人员所指出的,这些都是次要因素。这些元素只占地球岩石成分的一小部分。然而,要了解前一颗行星实际上是由什么组成的,科学家需要检查主要元素,如硅。这些元素在地球岩石中最为丰富。

之前对白矮星元素的研究表明了这一点大陆壳在行星上存在。然而,在这些新的白矮人的情况下,研究人员认为这些元素来自行星内部的更深层次身上.他们还没有找到欧洲地壳的证据。

明亮的白色恒星和地球,大小相同,背景是恒星。
白矮星天狼星B与地球大小的艺术家插图。前岩态行星的元素残余存在于白矮星的大气中。白矮星是像我们的太阳一样曾经活跃的恒星剩下的被烧毁的核心。图像通过欧洲航天局/ NASA。

根据Putirka的说法:

我们认为,如果地壳岩石存在,我们是无法看到它的,可能是因为它的质量与其他行星成分相比太小了,比如和地幔,要测量。

地球的唯一性

新结果令人兴奋,有助于科学家了解岩石行星如何形成和发展。他们还将帮助回答有关地球为什么进化的问题以及使其独特的原因。如本文所述:

对系外行星的研究还迫使我们面对仍未解决的问题:为什么地球与它的近邻行星如此不同,以及这种对比是典型的还是不可避免的。

结论:天文学家表示,他们有了新的证据,证明存在与我们太阳系中任何行星不同的奇怪的岩石系外行星。他们的发现是基于对白矮星的化学分析。这些早已消失的行星的残余碎片“污染”了恒星的大气层。

来源:被污染的白矮星揭示了我们太阳系附近的系外行星上奇异的地幔岩石类型

通过W. M. Keck Deventalatory

发布
2021年11月9日
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