石榴石系外行星存在 但它们可以适用吗

来自美国和巴西的天文学家和地球科学家联合起来研究了系外星系恒星中主要的岩石构造元素的组合，并考虑了这一系统揭示了系外行星。

“我们的研究结合了新的恒星观测与新的行星内部模型，”华盛顿特区卡内基研究所陆地磁学系研究员，加利福尼亚州帕萨迪纳的卡内基天文台的Johanna Teske博士说。

“我们希望更好地了解小型岩石系外行星组成和结构的多样性 - 他们有多大可能拥有板块构造或磁场?”

在许多恒星周围发现了地球大小的行星 - 但“地球大小”并不一定意味着像地球一样。

这些地球大小的行星中的一些已经被发现具有与太阳完全不同的化学成分的轨道恒星，并且这些化学上的差异可能具有重要的后果。

该研究的重点是90颗开普勒恒星，这些恒星显示出存在岩石行星的证据，并且也被Apache Point天文台银河演化实验(APOGEE)调查过。

“我们使用APOGEE调查的高分辨率光谱报告了我们对已知小行星主星的主要岩石构造元素O，Mg，Si和Fe的测量结果，”作者说。

“我们讨论了这些丰度比在地幔矿物学和岩心形成中所起的作用，并推测岩石系外行星对于居住性的影响。”

特别是，Teske博士及其合着者介绍了围绕Kepler-102和Kepler-407的行星系统。

开普勒-102距离我们大约389光年。它的亮度略低于太阳，并拥有五个已知的行星。

开普勒-407是一颗与太阳质量几乎相同的恒星。它距离大约1,065光年，并且至少有两个行星，一个质量小于三个地球质量。

“特别是看看这两个系外行星系统，我们确定开普勒-102就像太阳一样，但开普勒-407有更多的硅，”特斯克博士说。

为了解更多的硅可能对开普勒-407周围的行星意味着什么，天文学家向地球物理学家寻求帮助。

团队成员亚利桑那州立大学的研究员Cayman Unterborn博士负责管理行星形成的计算机模型。

“我们采用了APOGEE发现的恒星成分，并模拟了这些元素如何在我们的模型中凝聚成行星，”Unterborn博士说。

“我们发现开普勒-407周围的行星很可能富含矿物石榴石。”

“开普勒-102周围的行星可能富含橄榄石，就像地球一样。”

“这些看似微小的矿物差异可能对这些行星产生重大影响。”

石榴石是一种比橄榄石更硬的矿物质，因此它的流动速度更慢。

“这意味着像开普勒-407这样的石榴石行星不太可能具有长期的板块构造，”Unterborn博士说。

“为了在地质时间尺度上维持板块构造，行星必须具有合适的矿物成分。”

板块构造被认为对地球上的生命至关重要，因为火山和海脊如何回收地壳和地幔之间的元素。这种回收利用可以调节我们大气的成分。

“没有这些地质过程，生命可能没有机会在地球上进化，”来自俄亥俄州立大学的团队成员Wendy Panero博士说。

“确定在其他星球上进行此类地质过程的可能性将有助于区分哪些是未来寻找生命迹象的任务的最佳目标。”

“如果我们正在寻找针头，为什么不从针线盒开始呢?”

该团队研究的下一步是将这项研究扩展到APOGEE观测到的所有恒星，这些恒星都是小行星。这种扩展将使天文学家能够绘制出更广泛的行星组成和结构，以找到那些最有可能像地球一样的矿物质含量的天体。

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