岩石系外行星比以前想象的更加多样和奇特

2021-12-29 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:814 /
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根据对太阳附近所谓的“污染”白矮星的化学成分分析,大多数岩石系外行星在成分和矿物学上都是外来的。Putirka & amp;徐首次提出了对曾经环绕污染白矮星运行的系外行星岩石类型的估计& # 8212;其大气成分记录了以前围绕行星运行的物体的轨迹的恒星。影像学分:NOIRLab/......

根据对太阳附近所谓的“污染”白矮星的化学成分分析,大多数岩石系外行星在成分和矿物学上都是外来的。

Putirka & Xu present the first estimates of rock types on exoplanets that once orbited polluted white dwarfs -- stars whose atmospheric compositions record the infall of formerly orbiting planetary objects. Image credit: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / M. Zamani & M. Kosari, NSF’s NOIRLab.Putirka & amp;徐首次提出了对曾经环绕污染白矮星运行的系外行星岩石类型的估计& # 8212;其大气成分记录了以前围绕行星运行的物体的轨迹的恒星。影像学分:NOIRLab/NSF/AURA/j . da Silva/m . Zamani & amp;M. Kosari,NSF的NOIRLab。

白矮星是已经离开主序列的恒星,耗尽了所有的燃料;恒星首先膨胀形成红巨星,然后收缩到大约地球的大小。

围绕这些恒星运行的行星可能会因其宿主的强大引力而解体,由此产生的碎片会落入恒星大气中。

这些被污染的白矮星充当“宇宙质谱仪”,提供近直接的系外行星成分分析。

污染源可能包括整个行星或行星的碎片,如太阳系的主要小行星带。

通过寻找白矮星大气中不会自然存在的元素(除了氢和氦之外的任何元素),天文学家可以弄清楚这些岩石物体是由什么组成的。

在这项新的研究中,加州州立大学地质学家基思·普蒂尔卡教授和来自双子座天文台和美国国家科学基金会NOIR实验室的徐思怡博士观察了23个被污染的白矮星,所有这些白矮星都在离太阳大约650光年的范围内,在那里,钙、硅、镁和铁已经使用夏威夷的W. M .凯克天文台、美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜和其他天文台进行了精确的测量。

然后,天文学家利用这些元素的测量丰度来重建由它们形成的矿物和岩石。

他们发现,这些白矮星的成分范围比我们太阳系内的任何一颗行星都要广得多,这表明它们的行星有更广泛的岩石类型。

事实上,有些作品是如此不同寻常,以至于作者不得不创造新的名字& # 8212;如石英辉石和方镁石闪长岩& # 8212;对那些行星上存在的新岩石类型进行分类。

“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,”徐博士说。

“我们从白矮星数据中看到的一些岩石类型会比地球上的岩石溶解更多的水,并可能影响海洋的发展,”普蒂尔卡教授补充道。

“一些岩石类型可能在比地球岩石低得多的温度下融化,产生更厚的地壳,而一些岩石类型可能更弱,这可能有利于板块构造的发展。”

"早期对被污染的白矮星的研究发现了岩石中的元素,包括钙、铝和锂。"

“然而,这些是次要元素(通常构成地球岩石的一小部分),而主要元素(构成地球岩石的大部分)的测量,尤其是硅,是真正知道这些行星上会存在什么样的岩石类型所必需的。”

“此外,在白矮星大气中测量到的高镁和低硅水平表明,探测到的岩石碎片可能来自行星内部& # 8212;来自地幔,而不是地壳。"

之前一些对被污染的白矮星的研究报告了大陆地壳存在于曾经围绕这些恒星运行的岩石行星上的迹象,但是研究小组没有发现地壳岩石的证据。

然而,这些观测并不完全排除这些行星有大陆地壳或其他类型的地壳。

普蒂尔卡教授说:“我们认为,如果地壳岩石存在,我们就无法看到它,这可能是因为与其他行星成分(如地核和地幔)的质量相比,它的出现比例太小,无法测量。

这项发现发表在本周的《自然通讯》杂志上。

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K.D. Putirka & amp徐。2021.被污染的白矮星揭示了我们太阳附近系外行星上奇异的地幔岩石类型。国家通信12,6168;doi:10.1038/s 14467-021-26403-8


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