鉆石恒久遠,一顆永流傳。如果 “一顆” 后面,接續的是行星——由鉆石構成的行星,那將是多么誘人哦。
美國亞利桑那州立大學的科研人員通過研究認為,宇宙中存在這類“鉆石行星”。相關研究發表于 9 月 14 日發表在《行星科學期刊》(The Planetary Science Journal)上。
圖 | 鉆石行星假想圖(來源:Shim/ASU/Vecteezy)
一般來說,行星的構成物質都是由其所在星系在形成之初的物質所決定。一個星系在恒星形成后,剩余物質便會隨時間推移,逐漸形成星系內的行星,也就是說,行星的構成物質與其所在星系內的恒星的構成物質間存在關聯。在太陽系外,很可能有一些行星與太陽系內的行星構造完全不同,比如有的行星可能就完全由鉆石和少量二氧化硅構成。
就剛才所提到的這種 “鉆石行星” 而言,雖然與其有關的說法最初源于一顆距地球約 41 光年的行星“55 Cancrie”,該行星所在星系的恒星曾被認為主要由碳構成。但后來天文學家發現,該恒星的成分中或許并沒有那么多碳,以供 55 Cancrie 成為一顆鉆石行星。
盡管如此,天文學家還是相信,銀河系中有約 12% 到 15% 的星系內有 “富含碳” 的恒星,鉆石行星存在的概率也因此變得“不可忽略”。
在最新研究中,美國亞利桑那州立大學的科研人員通過實驗室內,在高壓環境下加熱碳化硅,對鉆石行星的可能形成過程進行了研究,并證明了其可能的形成方法確實可行。
研究主要驗證了 “富含碳化物和一些其它物質的行星在特殊環境下演變為鉆石行星” 的假設,具體來說,研究主要探究的是碳化硅是否能在有水氧化和高溫高壓的情況下,使自身的碳變為鉆石。
研究所進行的實驗主要借助了一種名為 “鉆石壓砧(diamond anvil cell)” 的設備,其核心部分由兩個對齊的金剛石構成,能通過不斷壓縮兩個金剛石間的距離,對置于其間的樣本施以極大的壓力。
在實驗中,研究人員首先將碳化硅樣本置于水中(以進行氧化),然后將樣本用鉆石壓砧以 50 吉帕的壓力(約為海平面大氣壓的 50 萬倍)進行擠壓,最后用激光對樣本進行加熱。
實驗總共進行了 18 次,而結果則是與 “碳化硅在氧化后再經歷高壓高溫會變為鉆石” 的猜想相符。根據論文,碳化硅能在被氧化后,在經歷 50 吉帕的高壓和大約 2226 攝氏度的高溫后變為金剛石。這就意味著,一顆富含碳化硅的行星在類似條件下或能變為以鉆石和二氧化硅為主的行星。
論文作者,亞利桑那州立大學的地球物理學家 Harrison Allen-Sutter 說:“鉆石行星的內部構造難以由地質活動造成,而研究各種奇特行星的可能形成方式,將幫助我們更好地了解系外行星的演變歷程,并能對系外觀測設備(如詹姆斯 · 韋伯太空望遠鏡)所傳回的數據進行更全面的解讀。”
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原文標題:最新研究預計:銀河系內或有一些鉆石行星
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