作者:卡琳·瓦伦丁，亚利桑那州立大学 以钻石和二氧化硅为主要矿物的富碳行星的插图
水可以把一颗碳化物星球变成一颗富含钻石的星球
在内部，主要矿物是钻石和二氧化硅(插图中的一层晶体)
核心(深蓝色)可能是铁碳合金
信用:垫片/空分/Vecteezy 随着像美国宇航局的哈勃太空望远镜、TESS和开普勒这样的任务继续提供对系外行星(围绕其他恒星的行星)属性的见解，科学家们越来越能够拼凑出这些行星的样子，它们是由什么组成的，以及它们是否可以居住甚至有人居住
在最近发表在《行星科学杂志》上的一项新研究中，亚利桑那州立大学(ASU)和芝加哥大学的一组研究人员已经确定，在适当的情况下，一些富含碳的系外行星可能由钻石和二氧化硅组成
“这些系外行星不同于我们太阳系中的任何东西，”亚利桑那州立大学地球和太空探索学院的首席作者哈里森·艾伦-萨特说
钻石系外行星形成 当恒星和行星形成时，它们是由同一团气体形成的，因此它们的整体成分是相似的
碳氧比较低的恒星会有像地球这样的行星，由硅酸盐和氧化物组成，钻石含量非常低(地球的钻石含量约为0
001%)
但是围绕着碳氧比比太阳高的恒星的系外行星更有可能富含碳
艾伦-萨特和合著者艾米丽·加尔哈特、库尔特·莱宁韦伯和亚利桑那州立大学的丹·希姆，以及芝加哥大学的维塔利·普拉卡彭卡和埃兰·格林伯格假设，如果水(宇宙中含量丰富)存在的话，这些富含碳的系外行星可能会转变成钻石和硅酸盐，形成富含钻石的成分
在钻石砧座室中，两颗宝石品质的单晶钻石被成形为砧座(照片中的平顶)，然后彼此面对
样品被装载在尖轨(平面)之间，然后样品在砧座之间被压缩
信用:垫片/空分 钻石砧和x光 为了验证这一假设，研究小组需要利用高热和高压来模拟碳化物系外行星的内部
为了做到这一点，他们在合著者希姆的地球和行星材料实验室使用了高压金刚石砧座
首先，他们将碳化硅浸入水中，并将钻石之间的样品压缩到非常高的压力
然后，为了监测碳化硅和水之间的反应，他们在伊利诺伊州的阿尔贡国家实验室进行激光加热，进行x光测量，同时激光在高压下加热样品
正如他们预测的那样，在高温高压下，碳化硅与水反应，变成钻石和二氧化硅
一颗未改变的碳行星(左)从碳化硅为主的地幔转变为二氧化硅和金刚石为主的地幔(右)
该反应还产生甲烷和氢气
信用:哈里森/华硕 宜居性和居住性 到目前为止，我们还没有在其他星球上发现生命，但搜索仍在继续
行星科学家和天体生物学家正在太空和地球上使用复杂的仪器来寻找具有正确属性和正确位置的行星，在这些行星的恒星周围可能存在生命
这张照片中的圆柱形物体是钻石砧座
金刚石砧座单元安装在铜支架上，然后插入同步加速器x光/激光束路径
照片显示的是在x光/激光实验中对准之前的金刚石砧座单元和底座
信用:垫片/空分 然而，对于本研究关注的富碳行星来说，它们可能不具备生命所需的特性
虽然地球在地质上很活跃(可居住性的一个指标)，但这项研究的结果表明，富含碳的行星很难在地质上活跃，这种地质活动的缺乏可能会使大气成分不适合居住
大气对生命至关重要，因为它为我们提供了呼吸的空气，免受太空恶劣环境的影响，甚至为液态水提供了压力
艾伦-萨特说:“不管是否适合居住，这是帮助我们理解和描述我们不断增加和改进的外行星观测的又一步。”
“我们学得越多，就越能更好地解释来自未来任务的新数据，比如詹姆斯·韦伯太空望远镜和南希·格蕾丝·罗曼·特莱什太空望远镜，以了解太阳系以外的世界
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