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地球并非独一无二?研究显示:宇宙中类地行星很常见

阅读量:3711944 2019-10-23


美媒称,加州大学洛杉矶分校的一项新研究显示,类地行星在宇宙中可能很常见。由天体物理学家和地球化学家组成的研究小组提出了新的证据,证明地球并非独一无二。这项研究发表在10月18日的一期《科学》周刊上。
  据美国每日科学网站10月17日报道,加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学教授、论文的共同作者爱德华·扬表示:“我们刚刚提出了如下可能性,即许多岩态行星都与地球相似,而且宇宙中存在大量岩态行星。”
  加州大学洛杉矶分校地球化学和天体化学专业研究生亚历山德拉·多伊尔领导的这些科学家发明了一种新方法,可以详细分析系外行星的地球化学特性。多伊尔通过分析围绕六颗白矮星运转的小行星或岩态行星碎片上的岩石中的元素做到了这一点。
  研究报告的合著者、加州大学洛杉矶分校天体物理学和行星科学副教授、研究报告的合著者希尔克·施利希廷说:“了解系外行星的构成非常困难。我们使用了唯一可能的方法——一种由我们率先提出的方法——来确定太阳系外岩石的地质化学特性。”
  白矮星是普通恒星的致密的、燃烧后的残余产物。它们强大的引力导致碳、氧和氮等重元素迅速沉入它们的内部,在那里,望远镜是无法探测到那些重元素的。多伊尔研究的最近的白矮星距离地球约200光年,最远的则距离地球665光年。
  多伊尔说:“如果我要观测的只是一颗白矮星,那么我预计会看到氢和氦。但在这些数据中,我还看到了其他物质,比如硅、镁、碳和氧——这些物质是从绕白矮星运行的天体上被吸积到白矮星上的。”
  扬说,铁被氧化时,它把电子转移给氧,从而在二者之间形成一个化学键。他说:“这个过程叫做氧化,当金属生锈时,你会看到这个过程。氧从铁中窃取电子,生成氧化铁而不是金属铁。我们测量了这些撞击到白矮星上的岩石中被氧化的铁量。我们研究了有多少金属生锈。”
  扬说,来自地球、火星和太阳系其他地方的岩石的化学组成相似,它们的铁含量都高得惊人。
  研究人员说,一颗岩态行星的氧化对其大气层、其内核以及其表面形成的岩石种类都有重要影响。扬说:“地球表面发生的所有化学反应最终都可以追溯到地球的氧化态。我们拥有海洋和生命所需的一切要素这一事实可以追溯到地球的氧化程度。岩石控制着物质的组成。”
  加州大学洛杉矶分校的研究小组分析的岩石与地球和火星上的岩石有多相似呢?
  多伊尔说:“非常相似。就氧化铁而言,它们与地球相似,也与火星相似。我们发现岩石到哪里都是岩石,它们的地质物理特性和地质化学特性到哪里都非常相似。”
  扬说:“太阳系中岩石的氧化程度为什么如此之高一直是个谜。这和你预想的不一样。一个问题是,其他恒星周围的情况是否也会如此。我们的研究给出的回答是肯定的。这对在宇宙中寻找类地行星来说是个非常好的兆头。”

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