对系外行星——环绕遥远恒星运行的世界——的研究仍处于早期阶段。然而,研究人员已经发现了数百个附近没有类似物的世界:可以碾压木星的巨行星;在恒星熔炉下炙烤的微小卵石;密度如泥炭藓的蓬松怪球。还有一些系外行星可能在宏观上看起来很眼熟,但却揭示了一个颠倒的世界,在那里,稀有物质变得寻常,反之亦然。
以碳为例:作为有机物的关键组成部分,碳构成了人类最珍贵的材料,从钻石到石油。尽管碳非常重要,但它并不常见——它占地球总量的不到0.1%。
但在其他世界,碳可能像泥土一样常见。事实上,碳和泥土可能是一回事。一颗距离地球40光年的系外行星最近被认为是一个很有希望的候选地,那里碳占主导地位,行星内部的压力将大量的碳元素压制成钻石。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
这颗名为 55 Cancri e 的行星可能有一个数百公里厚的石墨地壳。“当你深入到地壳之下,你会看到厚厚的钻石层,”耶鲁大学的博士后研究员、天体物理学家尼库·马杜苏丹说。结晶钻石可能占行星厚度的三分之一。
碳基世界独特的构成归因于与我们自身截然不同的行星形成过程。如果太阳的成分可以作为参考,那么凝聚成我们太阳系行星的尘埃和气体云应该含有大约两倍于碳的氧。事实上,地球岩石主要由富氧矿物硅酸盐构成。天文学家已经确定,55 Cancri e 的主恒星所含的碳略多于氧,这可能反映了一个非常不同的行星形成环境。马杜苏丹和他的同事计算出,这颗行星的整体属性——比水世界更稠密,但比由类地矿物构成的世界密度更小——与碳行星的预测相符。研究人员于 2012 年 11 月 10 日在《天体物理学杂志快报》上发表了他们的发现。
碳行星上的生命形式——如果它们存在的话——将与地球上依赖氧气的生物截然不同。美国宇航局戈达德太空飞行中心的马克·库奇纳说,珍贵的氧气将像人类渴望地球上的碳氢燃料一样,成为一种有价值的燃料。甚至求爱习俗也将与我们截然不同。“如果有人送你一枚钻戒,你不会感到惊讶,”库奇纳思考道。“如果你的求婚者端来一杯水,那将非常令人兴奋。”