by NOIRLab
在这张图片中，岩石碎片，一颗曾经破碎的岩石行星的碎片，向内螺旋向白矮星
一位NOIRLab天文学家和一位地质学家研究了被这种碎片“污染”的白矮星的大气层，发现了太阳系中不存在的奇异岩石类型
结果表明，附近的岩石系外行星一定比以前想象的更加奇怪和多样
信用:NOIRLab / NSF / AURA /J
达席尔瓦/米
扎马尼/米
科萨里 美国国家科学基金会NOIRLab的一名天文学家与加州州立大学弗雷斯诺分校的一名地质学家合作，首次对围绕附近恒星运行的行星上存在的岩石类型进行了估计
在研究了“被污染的”白矮星的化学成分后，他们得出结论，大多数围绕附近恒星运行的岩石行星比以前认为的更加多样和奇特，在我们太阳系的任何地方都没有发现岩石类型
天文学家已经在我们的银河系中发现了成千上万颗围绕恒星运行的行星——被称为系外行星
然而，很难知道这些行星到底是由什么组成的，或者它们是否类似于地球
为了找到答案，美国国家科学基金会NOIRLab的天文学家徐思怡与加州州立大学弗雷斯诺分校的地质学家基思·普蒂尔卡合作，研究被称为污染白矮星的大气
这些是像太阳这样曾经正常的恒星的致密坍塌核心，包含来自行星、小行星或其他岩石天体的外来物质，这些天体曾经围绕恒星运行，但最终落入白矮星并“污染”了它的大气层
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)，科学家可以弄清楚落入恒星的岩石行星物体是由什么组成的
普蒂尔卡和徐观察了23个被污染的白矮星，这些白矮星都在距离太阳大约650光年的范围内，在那里，钙、硅、镁和铁已经用W
M
夏威夷的凯克天文台、哈勃太空望远镜和其他天文台
然后，科学家们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，其中一些成分非常不寻常，以至于普蒂尔卡和徐不得不创造新的名称(如“石英辉石”和“方镁石邓氏体”)，来对这些行星上肯定存在的新岩石类型进行分类
徐说:“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，但大多数都具有太阳系以外的岩石类型。”
“他们在太阳系中没有直接的对手
" 普蒂尔卡描述了这些新的岩石类型对它们所属的岩石世界意味着什么
“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，”他解释说
“一些岩石类型可能在比地球岩石低得多的温度下融化并产生更厚的地壳，而一些岩石类型可能更弱，这可能有助于板块构造的发展
" 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，普蒂尔卡和徐解释说，这些都是微量元素(通常构成地球岩石的一小部分)，需要测量主要元素(构成地球岩石的大部分)，特别是硅，才能真正知道在这些行星上存在什么样的岩石类型
此外，普蒂尔卡和徐指出，在白矮星的大气中测量到的高镁和低硅水平表明，探测到的岩石碎屑很可能来自行星内部——来自地幔，而不是它们的地壳
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，但是普提卡和徐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
“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，”普蒂尔卡说
根据徐的说法，天文学家和地质学家的配对是解开隐藏在被污染的白矮星大气中的秘密的关键
“我在一次会议上遇到了基思·普蒂尔卡，他能帮助我理解我正在观察的系统，这让我很兴奋
他教我地质学，我教他天文学，我们想出了如何理解这些神秘的系外行星系统
" 两人的研究结果发表在2021年11月2日的《自然通讯》杂志上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
