岩石的外延植物比以前想到的更多样化和异国情调

根据对太阳附近所谓“污染”白矮星化学成分的分析,大多数岩石系外行星在成分和矿物学上都很奇特。

Putirka和Xu对曾经围绕污染的白矮星运行的系外行星上的岩石类型进行了首次估算。白矮星的大气成分记录了以前围绕其运行的行星物体的下落。图片来源:NOIRLab/NSF/AURA/J.da Silva/M.Zamani&M.Kosari,NSF的NOIRLab。

Putirka&Xu在曾经污染的白矮星曾经造成过的岩石类型的岩石类型的第一个估计 - 恒星组合物记录以前轨道的行星物体的漏洞。图片来源:NoIrdab / NSF / Aura / J.Da Silva / M.Zamani&M. Kosari,NSF的Noillab。

白矮星是离开主星序的恒星,它们耗尽了所有的燃料;恒星首先膨胀形成红巨星,然后收缩到与地球差不多的大小。

围绕这些恒星运行的行星可能由于其宿主的强大引力而解体,产生的碎片落入恒星大气中。

这些受污染的白矮星充当“宇宙质谱仪”,可提供近乎直接分析外产组合物。

污染源可能包括整个行星或像太阳系的主要小行星带这样的行星的破碎位。

通过寻找白矮星大气层中不会自然存在的元素(除了氢和氦以外的任何元素),天文学家可以弄清楚这些岩石天体的组成。

In the new study, California State University geologist Professor Keith Putirka and Dr. Siyi Xu from Gemini Observatory and NSF’s NOIR Lab looked at 23 polluted white dwarfs, all within about 650 light-years of the Sun, where calcium, silicon, magnesium, and iron had been measured with precision using the W. M. Keck Observatory in Hawai’i, the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and other observatories.

天文学家然后利用这些元素的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中的任何一颗内行星都要广得多,这表明它们的行星具有更广泛的岩石类型。

事实上,一些组合物如此不寻常,作者必须创造新的名称 - 例如石英斑岩和蠕虫酶dunites - 分类在这些行星上必须存在的新型岩石类型。

“虽然曾经磨削的白矮星曾经有一些曾经抛弃的白矮星出现过地球,但大多数都有对我们的太阳系异乎寻常的岩石类型,”徐博士说。

“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,可能会影响海洋的发展,”Putirka教授补充说。

“一些岩石类型可能在低得多的温度下融化,产生比地球岩石更厚的地壳,而一些岩石类型可能更弱,这可能会促进板块构造的发展。”

“早期对受污染的白矮星的研究发现了来自岩石体的元素,包括钙、铝和锂。”

“然而,那些是次要元素(通常构成地球岩石的一小部分)和测量主要元素(构成地球岩石的很大一部分),特别是硅,需要真正知道哪些类型的岩石可能存在于这些行星上。”

“此外,在白矮星大气中测量的高水平镁和低水平的硅暗示,检测到的岩石碎片可能来自行星的内部 - 从地幔,而不是他们的地壳。”

此前对受污染白矮星的一些研究报告显示,曾经围绕这些恒星运行的岩石行星上存在大陆地壳,但研究小组没有发现地壳岩石的证据。

然而,观测结果并不能完全排除这些行星有大陆地壳或其他地壳类型。

普蒂尔卡教授说:“我们认为,如果地壳岩石存在,我们就看不到它,这可能是因为与其他行星成分(如地核和地幔)的质量相比,它所占的比例太小,无法测量。”。

发现本周发表在《华尔街日报》上自然通信

_____

K.D.Putirka&S.Xu。2021被污染的白矮星揭示了我们太阳系附近系外行星上奇异的地幔岩石类型。NAT CANCE12,6168;DOI:10.1038 / S41467-021-26403-8

分享此页面
广告