富含碳的系外行星可能是由钻石构成的——“不像我们太阳系的任何东西”

钻石行星再现

以钻石和二氧化硅为主要矿物的富碳行星的插图。水可以把一个碳化物星球变成一个钻石丰富的星球。在内部,主要矿物是钻石和二氧化硅(图中有一层晶体)。核心(深蓝色)可能是铁碳合金。信贷:垫片/ ASU / Vecteezy

等任务美国宇航局s哈勃太空望远镜苔丝而且开普勒继续提供洞察中产阶级的性质(其他恒星的行星),科学家越来越能够将这些行星看起来像是那样的,他们是由其居住的,如果他们居住的那样,他们是什么样的。

在最近发表的一项新研究中行星科学期刊是来自亚利桑那州立大学的研究人员团队和芝加哥大学已经确定一些富含碳的系外行星,在适当的条件下,可能是由钻石和硅组成的。

“这些系外行星与我们太阳系的任何东西都不一样,”亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的主要作者哈里森·艾伦-萨特说。

碳富集的行星切片

未改变的碳球(左)从碳化硅占据地转化为二氧化硅和金刚石主导的地幔(右)。反应还产生甲烷和氢。信用:哈里森/ asu

钻石的太阳系外行星的形成

当形成恒星和行星时,它们从同一云的气体中这样做,因此它们的散装组合物是相似的。具有较低的碳 - 氧比的恒星将具有像地球的行星,由硅酸盐和具有非常小的金刚石含量的氧化物(地球的金刚石含量约为0.001%)。

但是碳对氧比的恒星周围的恒星更有可能是富含碳的。Allen-Sutter和Amily Garthart,Kurt Leinenweber和Asu的丹··斯坦,芝加哥大学郑·格林伯格,假设这些富含碳化的外产品可以转换为钻石和硅酸盐(如果是水)(这是在宇宙中丰富)存在,创造了富含钻石的组合物。

钻石铁对齐

在金刚石 - 砧座中,两个GEM质量单晶金刚石成形为砧座(照片中的平顶上),然后朝向彼此面对。样品装载在围栏(平面)之间,然后在砧座之间压缩样品。信贷:垫片/ ASU

三明治式用钻石砧两边加压和x射线

为了测试这一假设,研究团队需要使用高热和高压模拟碳化物外部片内的内部。为此,它们在共同作者垫片的实验室使用高压钻石砧座,以获得地球和行星材料。

首先,它们将碳化硅浸入水中并将样品压缩到金刚石之间的样品非常高。然后,为了监测碳化硅和水之间的反应,它们在伊利诺伊州伊利诺伊州的氩气国家实验室进行激光加热,以X射线测量,同时激光加热样品在高压下。

正如他们所预测的,在高温和高压下,碳化硅与水反应,变成钻石和二氧化硅。

钻石顶砧

这张照片中的圆柱形物体是钻石砧单元。金刚石砧单元安装在铜支架中,然后插入同步加速器x射线/激光光束路径。这张照片显示了在进行x射线/激光实验前的钻石砧细胞和支架。信贷:垫片/ ASU

居民和可居住性

到目前为止,我们还没有在其他行星上发现生命,但探索仍在继续。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,寻找在其恒星周围具有合适属性和合适位置、可能存在生命的行星。

然而,对于本研究的重点是富含碳的行星,它们可能没有生命所需的性质。

虽然地球是地质活跃(居住地的指标),但本研究结果表明,富含碳的行星太难是地质上活跃的,这种情况缺乏地质活动可能使大气组合物无法居住。大气对终身来说至关重要,因为它为我们提供了空气来呼吸,防止苛刻的空间环境和甚至压力,以允许液态水。

“无论是否适宜居住,这都是帮助我们理解和描述不断增加和改进的外行星观测的又一步,”Allen-Sutter说。“我们了解得越多,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·格雷曼罗马空间望远镜,了解我们自己的太阳系之外的世界。“

参考文献:H. Allen-Sutter, E. Garhart, K. Leinenweber, V. Prakapenka, E. Greenberg和S.-H.的《碳化系外行星内部的氧化》。2020年8月26日,行星科学期刊
DOI:10.3847 / PSJ / ABAA3E

5个评论关于“富含碳的系外行星可能是由钻石构成的——“不像我们太阳系的任何行星”

  1. 你们为什么不写些你们能证明的东西而不是去猜测那些我们永远无法确定的东西。

  2. 俄国人在数控|9月13日下午5点28分|回复

    当心,戴比尔斯的人会在那里保护他们的垄断。用钻石做戒指是一个骗局。钻石价格被钻石行业操纵,价格过高。

  3. 很有趣的文章。库特斯达德,事实证明特朗普是个白痴。你想听听吗?
    北卡的Russ,这些行星太遥远了,戴比尔斯根本不用担心。
    但我同意,对钻石的迷恋是荒谬的。

  4. 所有这些世界都是你的,除了特朗普。不要尝试在那里着陆。

  5. 这证明了特朗普突出了白痴。这就是为什么他总统而不是昏暗......

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