类似于地球的行星可能在宇宙中很常见

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加州大学洛杉矶分校的一项新研究表明,类地行星可能在宇宙中很常见。天体物理学家和地球化学家小组提出了新的证据,证明地球并非独一无二的。这项研究于10月18日发表在《科学》杂志上。

加州大学洛杉矶分校的一项新研究表明,类地行星可能在宇宙中很常见。天体物理学家和地球化学家小组提出了新的证据,证明地球并非独一无二的。这项研究于10月18日发表在《科学》杂志上。

系外行星插图;美国宇航局提供的元素(库存图片),Credit: © Vadimsadovski / Adobe Stock

加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学教授爱德华·杨(Edward Young)说:“我们刚刚提高了许多岩石行星与地球相似的可能性,宇宙中有大量岩石行星。”这些科学家由加州大学洛杉矶分校地球化学和天体化学研究生亚历山德拉·道尔(alexandra doyle)领导,开发了一种新的方法来详细分析太阳系外行星的地球化学。多伊尔是通过分析环绕六颗白矮星的小行星或岩石行星碎片的岩石中的元素来做到这一点的。杨说:“我们正在研究其他恒星岩石化学元素,这几乎是闻所未闻的。”“了解太阳系外行星的组成是非常困难的,”合著者、加州大学洛杉矶分校天体物理学和行星科学副教授Hilke Schlichting说。我们使用了唯一可能的方法来确定太阳系以外岩石的地表化学元素。”白矮星是致密的,燃烧殆尽的正常恒星的残余。它们强大的引力导致碳、氧和氮等重元素迅速沉入它们的内部,在那里,望远镜无法探测到这些重元素。研究发现,离地球最近的白矮星道尔距离地球约200光年,最远的是665光年。

多伊尔说:“通过观察这些白矮星及其大气中的元素和围绕白矮星运行的天体中的元素。”她说,白矮星巨大的引力将绕其运行的小行星或行星碎片碎裂,物质落到白矮星上。”观察白矮星就像解剖它在太阳系吞食的东西。”多伊尔分析的数据是由望远镜收集的,主要来自夏威夷的W.M.Keck天文台,这些望远镜是空间科学家以前为其他科学目的收集的。多伊尔说:“如果我只看一颗白矮星,我会看到氢和氦。”但在这些数据中,我也看到了其他材料,如硅、镁、碳和氧——这些材料是从围绕它们运行的天体中吸积到白矮星上的。”Young说,当铁被氧化时,它与氧共用电子,形成它们之间的化学键。这叫做氧化,当金属变成铁锈时,你可以看到它。氧从铁中窃取电子,产生氧化铁而不是铁金属。

太阳主要是由氢组成的,氢与氧化相反,氢加电子。研究人员说,一颗岩石行星的氧化对它的大气层、它的核心和它表面上的岩石有着重要的影响。Young说,所有发生在地球表面的化学物质最终都可以追溯到地球的氧化状态,我们拥有海洋和生命所需的所有物质的事实可以追溯到地球被氧化的样子,岩石控制着化学反应。

”到目前为止,科学家们还不清楚岩石系外行星的化学性质是否与地球相似或与地球有很大不同。加州大学洛杉矶分校研究小组分析的岩石与地球和火星上的岩石有多相似?“非常相似,”道尔说。从氧化铁的角度看,它们是地球式的,Mars式的。我们发现到处都是岩石,具有非常相似的地球物理和地球化学特征。”Young说:“太阳系中的岩石为什么被氧化,这一直是个谜。”这不是你所期望的。这对于在宇宙中寻找类地行星来说是个好兆头,”白矮星是科学家们分析的稀有环境,研究人员研究了岩石中最常见的六种元素:铁、氧、硅、镁、钙和铝,他们使用数学计算和公式,因为科学家无法研究白矮星的实际岩石。”多伊尔说:“我们可以用数学方法确定这些岩石的地球化学,并将这些计算结果与我们从地球和火星上获得的岩石进行比较。”了解这些岩石至关重要,因为它们揭示了地球的地球化学和地球物理学。”

Schlichting说:“如果外星岩石具有与地球相似的氧化量,那么可以得出结论,行星具有与地球一样的板块构造和类似的磁场潜力,而这被广泛认为是生命的关键成分。”这项研究是一个飞跃,能够对太阳系以外的天体做出这些推论,并表明很可能存在真正的地球对比。”“我们对太阳系外的岩石进行了真正的地球化学研究。大多数天体物理学家不会这么想,而大多数地球化学家也不会把这个应用到白矮星上。”

这项研究由美国宇航局资助。

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