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宇宙中类地行星可能很常见:白矮星研究揭示新证据

2019-10-31 15:18 亚历山德拉·道尔等 《科学》杂志 阅读 0
核心摘要: UCLA天文学家通过分析白矮星周围岩石行星碎片的地球化学特征,发现这些岩石与地球岩石相似,提示类地行星在宇宙中可能很常见。研究揭示了行星氧化状态与生命存在条件的潜在联系,为寻找地外生命提供了新线索。

美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的天文学家在最新一期《科学》杂志上发表研究成果,指出他们开发出一种新方法,可以详细分析太阳系外行星的地球化学特征。通过这一方法,研究团队分析了环绕6颗白矮星运行的岩石行星碎片中的元素,发现这些岩石与地球岩石具有相似性。这些新证据表明,地球可能并非宇宙中唯一的类地行星,类地行星在宇宙中可能很常见。

UCLA团队研究的白矮星距离地球200至665光年之间。白矮星是普通恒星稠密的燃烧残骸。研究负责人、UCLA地球化学和天体化学研究生亚历山德拉·道尔表示,通过观察白矮星及其大气中的元素,可以推断出绕白矮星运行的天体中的元素组成。由于白矮星巨大的引力会将绕其运行的行星撕成碎片,这些碎片最终会坠落到白矮星上。

道尔团队分析的数据主要由位于夏威夷的凯克天文台上的望远镜收集。他们使用数学方法和公式,研究了围绕白矮星运行的岩石中最常见的6种元素:铁、氧、硅、镁、钙和铝。道尔解释说:“我们可以用数学方法确定这些岩石的地球化学属性,并将结果与地球和火星的岩石进行比较。”

研究人员强调,了解岩石的地球化学属性至关重要。岩石行星上的氧化状态对其大气、内核以及表面岩石的形成具有重要影响。地球表面发生的所有化学反应最终都可以追溯到行星的氧化态。地球拥有海洋和生命所必需的所有成分,这一事实也可以归因于行星的氧化状态,而岩石控制着这一氧化反应。

UCLA地球化学和宇宙化学教授爱德华·杨指出,当铁被氧化时,它与氧共享电子,生成氧化铁。来自地球、火星和太阳系其他地方岩石的化学成分相似,氧化铁的浓度很高。然而,太阳系中的岩石为何会被如此氧化仍是未解之谜。

为了探究其他恒星周围是否存在类似情况,研究团队测量了围绕白矮星旋转的岩石中被氧化的铁的数量,得出了肯定答案。研究人员认为,对于在宇宙中寻找类地行星来说,这是一个积极的信号。

他们进一步解释,如果系外岩石的氧化情况与地球相似,可以推断出这些行星可能拥有与地球相似的板块构造和磁场潜能,而这些特征被视为生命存在的关键要素。因此,存在真正类似地球的系外行星的可能性大大增加。

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