科学家在烤箱中烘烤陨石,并研究了它们释放出的气体,以研究系外行星的大气。
在一项新的研究中,加州大学圣克鲁斯分校的研究人员采集了三种落在世界各地不同时间和地点的原始陨石的样品,并将其在2192华氏度(1200摄氏度)的炉子中烘烤。科学家分析了岩石中的矿物质在此“烤箱”中加热时产生的气体。
加州大学圣克鲁斯分校的天文学与天体物理学研究生玛吉·汤普森(Maggie Thompson)在一份声明中说: “当我们开始能够使用新的望远镜和先进的仪器观察系外行星大气时,这些信息将非常重要。”
这三个烤陨石都是CM型碳质球粒陨石,它们被认为是代表形成我们的太阳和太阳系中行星的同一种物质的代表。
汤普森在同一份声明中说:“这些陨石是来自构成我们太阳系中行星的基础材料的剩余材料。” “球粒陨石不同于其他类型的陨石,因为它们没有热到足以熔化,所以它们保留了一些更原始的成分,可以告诉我们行星形成时太阳系的组成。”
这些陨石包括默奇森(Murchison)陨石,该陨石于1969年在澳大利亚落下。Jbilet Wilselwan,2013年在西撒哈拉被发现;阿瓜斯·扎尔卡斯(Aguas Zarcas)于2019年登陆哥斯达黎加。
将坠落着的太空岩石放入其中的炉子与真空系统和质谱仪相连,质谱仪是一种根据同位素和分子的质量分离同位素和分子的工具,可让科学家确定样品的成分。这个过程本质上是在早期模拟行星大气的形成。
“当行星的各个组成部分汇聚在一起时,材料被加热并产生气体,如果行星足够大,气体将被保留为大气层。”与地球和行星助理教授Myriam Telus合着加州大学圣克鲁斯分校的科学在同一份声明中说。
“我们试图在实验室模拟行星大气形成的早期过程,这样我们就可以对这个故事进行一些实验性的限制。”特鲁斯说。“用我们太阳系的陨石来理解其他恒星周围的系外行星似乎是武断的,但是对其他恒星的研究发现,这种类型的物质实际上在其他恒星周围很常见。”
研究人员发现水蒸气是陨石在“烘烤”过程中产生的主要气体,但岩石还产生了大量的一氧化碳和二氧化碳,以及少量的氢气和硫化氢气体。
他们将这些发现与基于陨石组成的预测进行了比较。“定性地”汤普森说,“我们得到的结果非常相似……但也存在一些差异。”
这不是科学家第一次加热陨石来研究它们,这些研究人员希望继续使用更多的陨石继续这项工作。“你需要实验来看看实际上发生了什么。汤普森说:“我们想对各种各样的陨石进行研究,为外行星大气的理论模型提供更好的约束条件。”汤普森说。
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