沃里克大学 在一个凉爽的白矮星周围的潮汐力的作用下，行星外壳的残余正在瓦解
圆盘中的物质在靠近中心恒星的地方蒸发，流向白矮星大气
学分:沃里克大学/马克·加尔利克 沃里克大学的天文学家在附近四颗白矮星的大气层中发现了带有类地壳的行星残骸，这让人们得以一窥数十亿年前围绕它们运行的行星
这些硬壳来自类似于地球和火星的岩石行星的外层，可以让天文学家对这些垂死恒星曾经所在的行星的化学性质有更深入的了解
这一发现今天发表在《自然天文学》杂志上，其中包括迄今为止天文学家所见到的最古老的行星系统之一
沃里克大学领导的团队正在分析欧洲航天局盖亚望远镜的数据，该望远镜观察了1000多颗附近的白矮星，他们发现了一个来自某个白矮星的异常信号
沃里克大学的研究人员得到了欧洲研究委员会和科技设施委员会(STFC)的资助
他们使用光谱学来分析来自恒星的不同波长的光，这使他们能够检测恒星大气中的元素何时吸收不同颜色的光，并确定这些元素是什么以及存在多少
他们还检查了过去20年发表的斯隆数字天空调查中的30000个白矮星光谱
该信号与锂的波长相匹配，天文学家很快发现了另外三个具有相同信号的白矮星，其中一个白矮星的大气中也含有钾
通过将锂和钾的含量与他们检测到的其他元素——钠和钙——进行比较，他们发现元素的比例与地球和火星等岩石行星外壳的化学成分相匹配，如果这些外壳在恒星的气体外层中蒸发和混合了200万年
主要作者Dr
沃里克大学物理系的马克·霍兰德说:“在过去，我们已经看到了各种各样的东西，比如地幔和核心物质，但是我们还没有对行星地壳进行过明确的探测
锂和钾是地壳物质的良好指标，它们在地幔或地核中的浓度并不高
“现在我们知道了寻找什么样的化学特征来探测这些元素，我们有机会观察大量的白矮星并发现更多的白矮星
然后我们可以观察这个信号的分布，看看我们多久检测一次这些行星外壳，以及这与我们的预测相比如何
" 白矮星的外层含有高达30万亿吨的岩石碎片，其中包括高达600亿吨的锂和3000亿吨的钾，相当于一个60千米的球体，其密度与地壳相似
检测到的地壳物质的数量与我们在太阳系中看到的小行星的质量相似，这使得天文学家相信他们在所有四颗恒星周围看到的是从一颗行星上分离出来的物质，而不是整个行星本身
之前对白矮星的观察已经发现了来自行星内核和地幔的物质证据，但是没有明确的地壳物质证据
地壳是行星质量的一小部分，在这项研究中检测到的元素只有在恒星非常冷的时候才能被检测到
白矮星正处于生命周期的垂死阶段，因为它们已经燃尽了燃料，冷却了数十亿年
这四个白矮星被认为在100亿年前就已经耗尽了它们的燃料，可能是我们银河系中形成的最古老的白矮星之一
合著者Dr
华威大学的皮尔-埃马纽埃尔·特朗布莱说:“在一个案例中，我们正在观察一颗形成于11-12星系晕的恒星周围的行星形成
50亿年前，因此它一定是迄今已知的最古老的行星系统之一
这些系统中的另一个是围绕一颗寿命短暂的恒星形成的，该恒星最初的质量是太阳的四倍多，这是一项破纪录的发现，对行星围绕其宿主恒星形成的速度提出了重要的限制
" 在这些最古老的白矮星中，有一个比平均质量大70%，因此它的巨大质量通常会导致其大气中的任何物质相对快速地消失，这让天文学家得出结论，它一定是从周围的碎片盘中补充了地壳物质
此外，天文学家仅白矮星就探测到了比预期更多的红外光，这表明一个圆盘被其恒星加热，然后以更长的波长重新辐射
医生
霍兰德补充道:“根据我们的理解，岩石行星的形成在不同的行星系统中以相似的方式发生
最初，它们是由与恒星相似的物质组成形成的，但随着时间的推移，这些物质会分离，最终在行星的不同部分产生不同的化学成分
我们可以看到，在某一点上，这些物体经历了分化，那里的成分不同于恒星的初始成分
“现在人们已经很好地理解了像太阳这样的大多数普通恒星都有行星，但是现在也有机会观察不同类型物质的频率了
"
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