富含碳的系外行星或由鑽石構成！有沒有兩眼放光？

2020-09-15 科學大觀園雜誌


這顆系外行星上的主要礦物是金剛石和二氧化矽（圖中的晶體層）。水分把碳化物行星變成了富含鑽石的行星。在其內部核心，深藍色的部分可能是鐵碳合金。


隨著美國航空航天局（NASA）的哈勃太空望遠鏡和克卜勒等探索項目的開展，科學家們對系外行星的性質有了越發深入的了解，並逐漸拼湊出這些行星的內外特徵，比如它們是由什麼組成的、是否適合生物生存以及甚至是否有生物棲息。

據美國「物理學組織」網站9月11日消息稱，一組來自美國亞利桑那州立大學（ASU）和芝加哥大學（Uchicago）的研究人員的最新研究結果確認：只要環境條件適宜，一部分富含碳的系外行星是可能富含金剛石（即鑽石）和二氧化矽的。

該論文的第一作者、ASU地球與太空探索學院的Harrison Allen-Sutter介紹：「這類系外行星在太陽系中獨一無二。」

所有恆星和行星最初都形成於同樣的氣體雲，它們的主體構成是相似的。其中，碳氧比率比較低的恆星就會吸引地球這樣的行星——主要由矽酸鹽和氧化物組成，而金剛石的含量非常低（地球的金剛石含量約為0.001%）。不過，有些恆星的碳氧比率比太陽更高，它們的系外行星更有可能是富含碳的。

Allen-Sutter和同事們猜測，如果有水分存在，這些富含碳的系外行星就可以轉化為金剛石和矽酸鹽，成為「鑽石」行星。為了驗證這一假設，研究小組模擬了碳化物系外行星的內部進行實驗。正如預測，在高溫高壓下，碳化矽與水發生反應，變成了金剛石和二氧化矽。

然而，從另一個角度來說，這些富含碳的系外行星可能並不具備生命生存所需的條件。這項研究的結果表明，與地質活動活躍的地球（生物宜居性指標之一）相比，富含碳的系外行星由於太堅硬，幾乎不可能有活躍的地質活動，而這種地質活動的缺乏可能會導致大氣成分不適合生物生存。

Allen-Sutter評論道：「不管這些星球是否宜居，這項研究對於幫助我們理解和描述系外行星都意義重大。了解越多，我們就越能更好地解讀未來任務採集的新數據，從而認識我們太陽系之外的宇宙。」

原創編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源： 《行星科學雜誌》

期刊編號： 2632-3338

原文連結：https://phys.org/news/2020-09-carbon-rich-exoplanets-diamonds.html

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