绘架座Beta周围可能存在更多的碳质行星

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本文作者：今日头条


堆积着钻石和石墨的奇异行星，也许正在一颗邻近恒星的周围逐渐形成。天文学家宣布，年轻恒星绘架座Beta周围的尘埃盘拥有丰富的碳元素，使得富含碳元素（以下简称“富碳”）的反常行星在那里形成的可能性大为增加。

我们太阳系中的岩石行星主要由硅酸盐矿物组成，例如石英和长石。

不过马克·库切纳和萨拉·西格提出了模型，证明硅基行星并不是唯一的可能性。如果行星从碳元素多于氧元素的原行星盘中形成的话，建立在碳质矿物基础之上的行星就将是必然的。

现在，一个小组在研究了美国航空航天局远紫外分光探测器所拍摄的光谱之后，已经找到了一个符合标准的原行星盘。这个得到了充分研究的碎屑盘围绕在绘架座Beta星周围，其中的碳元素数量是氧元素的9倍，而太阳上碳的数量只有氧的1/2。绘架座Beta系统的年龄约为1200万年，距离地球仅63光年，早就被视为一个正在演化中的年轻行星系统的经典范例。不过数量如此庞大的碳元素已经让研究人员开始彷徨：这个系统究竟属于什么类型？

亚希·罗伯奇领导了这个观测小组。她指出，这个物质盘也许代表了另一类行星系统。这样一个系统中的岩石行星也许跟地球大不一样，它们的地壳也许由石墨（也就是铅笔芯）构成，随处都散布着钻石，不过这并不是唯一的区别。

“想象一个这样的行星：那里的水和氧气极其缺乏，但类似甲烷、丙烷、丁烷、焦油和煤烟这样的化合物却大量存在。”库切纳说，“碳基星球上的生命一定会非常奇怪。”

但是碳基行星并不是绘架座Beta的唯一可能。罗伯奇的小组推测，还存在另一种情况：绘架座Beta的物质盘也许代表了一个富碳的阶段，这是所有的行星系统，包括我们的太阳系在内，都曾经历过的。“绘架座Beta可能就像一台时间机器，让我们看见了处于幼年时期的太阳系。”罗伯奇说。

如果是这样的话，罗伯奇说，她预期将会发现另外一些同样富含碳元素的碎屑盘。她的小组目前只用远紫外分光探测器研究了绘架座Beta，但是，天文学家还知道许多可供研究的年轻物质盘。

不过，如果我们的太阳系在年轻时富含碳元素的话，所有这些碳都是从哪儿来的，又到哪儿去了呢？科内尔·亚历山大，华盛顿卡内基研究所的一位宇宙化学家认为，小行星和彗星可能是罪魁祸首。碎屑盘是一个特别动荡的地方，小行星和彗星在那里经常发生碰撞。这样的碰撞会将富碳气体撞出来，在原本拥有硅基行星的系统中释放过剩的碳元素。强烈的星风也许会在数百万年的时间内，将这些过剩的碳元素驱逐出境。

天文学家在我们太阳系的原始尘埃颗粒中，找到了这种理论的证据。其中一些尘埃保留着远古的碳成分，暗示我们的太阳系曾经拥有多得多的碳元素。

“然而，这些尘埃颗粒的碳含量不足以解释我们在绘架座Beta中看到的气体成分。”亚历山大说，“我们需要考虑一种更加奇异的解释。”

罗伯奇和她的小组在《自然》杂志上公布了他们的结果。他们猜测，进一步探索绘架座Beta周围的富碳物质盘，并且寻找更多类似的天体，将需要使用更新的设备。他们推测，有可能被安装到哈勃太空望远镜上的宇宙起源摄谱仪将拥有足够的灵敏度，可以对这些富碳气体进行细致的研究。

“也许绘架座Beta只是我们太阳系的一个缩影，”库切纳说，“或者，它正在告诉我们，宇宙中还存在其他令人眼花缭乱的、不同种类的行星系统。”


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