只要有水,富含碳的系外行星可由鑽石構成

作者 | 發布日期 2020 年 09 月 14 日 18:36 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


鑽石在地球上相對罕見,但在其他星球上,也許鑽石就跟我們腳下的泥土一樣普遍。新研究指出一些系外行星真的主要由鑽石構成,且一個研究團隊已計算出這種行星的形成方式與結構。

宇宙中各種稀奇古怪的行星都有,我們找過雲中有紅寶石與藍寶石的行星 HAT-P-7b、會天降鐵水的行星 Wasp-76b,現在再找到幾個主要由鑽石構成的行星也不意外。

亞利桑那州立大學與芝加哥大學科學家最近合作發表新研究,假設一個高碳氧比系統如果水、熱量與壓力平衡恰恰好,那麼在系統中形成的系外行星就可能富含鑽石。

為了驗證這一想法,研究人員在實驗室模擬這些系外行星可能形成的條件。首先將碳化矽浸入水中,然後利用儀器以 50GPa 壓力擠壓樣品(大概是地球海平面大氣壓力的 50 萬倍),最後用雷射加熱樣品至 2500K 並進行 X 射線測量,證實碳化矽與水在高溫高壓環境下可反應生成鑽石和二氧化矽。

如果將實驗室場景搬到系外行星上,則一個沒有水但富含碳的行星擁有鐵碳合金核心,當有小行星撞擊釋放水分子後,上地函在足夠的熱量和壓力下就會形成厚厚的金剛石與二氧化矽層,地殼則由矽酸鹽製成。

雖然這種行星環境應該也不適合生物存活,富含碳的行星不太容易產生地質活動,缺乏地質活動可能導致大氣成分惡劣(對生物來說),無法提供供呼吸的氧氣、也無法抵抗太空射線。但不管能否居住,這些都在幫助天文學家更理解太陽系外的行星世界。新論文發表在《行星科學期刊》(The Planetary Science Journal)。

(首圖來源:亞利桑那州立大學

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