古代恒星揭示了地球与其他行星的相似之处

物理学家和地球化学家团队提出了新证据，证明地球不是唯一的。这项研究于10月18日发表在《科学》杂志上。

“我们刚才提出的概率是许多岩石行星都像地球，并有一个非常大的数量的岩石行星在宇宙中，”合着者爱德华·扬，地球化学和宇宙化学的加州大学洛杉矶分校教授说。

科学家，亚历山德拉·多伊尔，地球化学与天体化学的加州大学洛杉矶分校研究生的带领下，开发出一种新方法进行了详细分析我们的外行星的地球化学太阳系。道尔(Doyle)通过分析围绕6个白矮星绕行的小行星或岩石行星碎片的岩石中的元素做到了。

扬说：“我们正在研究其他恒星的岩石中的地球化学，这几乎是闻所未闻的。”

加州大学洛杉矶分校(UCLA)天体物理学和行星科学副教授希尔克·施利希廷(Hilke Schlichting)说：“要了解太阳系外行星的组成非常困难。” “我们使用了可能的唯一方法(我们开创的方法)来确定太阳系外部岩石的地球化学。”

白矮星是普通星的密集，燃烧残骸。它们强大的引力使碳，氧和氮等重元素迅速沉入其内部，而望远镜无法检测到这些重元素。杜伊研究的距离最近的白矮星距离地球约200光年，最远的距离是665光年。

多伊尔说：“通过观察这些白矮星及其大气中存在的元素，我们观察到了绕白矮星运行的人体中的元素。” 她说，白矮星的巨大引力将绕其运行的小行星或行星碎片切碎，并且该物质坠落到白矮星上。“观察一个白矮星就像对它在太阳系中吞噬的内容进行尸检一样。”

Doyle所分析的数据是通过望远镜收集的，大部分是从夏威夷WM凯克天文台收集的，而太空科学家以前是出于其他科学目的而收集的。

多伊尔说：“如果我只看一颗白矮星，我会期望看到氢和氦。” “但是在这些数据中，我还看到了其他物质，例如硅，镁，碳和氧，这些物质是从环绕它们的天体上附着到白矮星上的。”

杨说，当铁被氧化时，它与氧共享电子，在它们之间形成化学键。他说：“这被称为氧化，当金属变成生锈时，您会看到它。” “氧气从铁中窃取电子，产生氧化铁而不是金属铁。我们测量了这些撞击白矮星的岩石中被氧化的铁的量。我们研究了金属生锈的程度。”

加州大学洛杉矶分校的研究人员本杰明·祖克曼，贝丝·克莱因，亚历山德拉·道尔，希尔克·施利希廷，爱德华·扬(左至右)。图片来源：Christelle Snow / UCLA

Young说，来自地球，火星和我们太阳系其他地方的岩石在化学成分上相似，并且含有惊人高水平的氧化铁。他说：“我们测量了这些撞击白矮星的岩石中被氧化的铁的量。”

太阳主要由氢组成，氢的作用与氧化相反，氢会增加电子。

研究人员说，岩石行星的氧化对其大气，其核心以及在其表面形成的岩石种类具有重大影响。扬说：“地球表面发生的所有化学反应最终都可以追溯到行星的氧化态。” “我们拥有海洋和生命所必需的所有成分这一事实可以追溯到被氧化的行星。岩石控制着化学反应。”

直到现在，科学家们仍未完全了解岩石系外行星的化学性质是否与地球相似或相异。

加州大学洛杉矶分校团队分析的岩石与来自地球和火星的岩石有何相似之处?

“非常相似。”多伊尔说。“就其氧化铁而言，它们像地球，也像火星。我们发现岩石到处都是岩石，地球物理和地球化学非常相似。”

扬说：“为什么太阳系中的岩石被如此氧化一直是个谜。” “这不是您所期望的。一个问题是，其他恒星周围是否同样如此。我们的研究是这样。对于在宇宙中寻找类似地球的行星来说，这预示着很好的预兆。”

白矮星是科学家分析的罕见环境。

研究人员研究了岩石中最常见的六个元素：铁，氧，硅，镁，钙和铝。他们使用数学计算和公式，因为科学家无法研究白矮星的实际岩石。道尔说：“我们可以用数学方法确定这些岩石的地球化学，并将这些计算结果与我们从地球和火星得到的岩石进行比较。”他的地质和数学背景。“了解岩石至关重要，因为它们揭示了地球的地球化学和地球物理学。”

施利希廷说：“如果外星岩石的氧化量与地球相似，那么可以得出结论，地球具有与地球相似的板块构造和相似的磁场潜能，而地球被广泛认为是生命的关键成分。” “这项研究是能够对我们太阳系以外的物体进行这些推断的一个飞跃，并表明很可能存在真正的地球类似物。”

扬说，他的部门既有天体物理学家，也有地球化学家。

他说：“结果是，我们正在对太阳系外部的岩石进行真实的地球化学研究。大多数天体物理学家都不愿意这样做，而且大多数地球化学家都不愿将其应用于白矮星。”