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望远镜和太空任务

望远镜和太空任务

化学标记可以帮助定位类似地球的行星

16 Oct 2009
明显缺乏耐火材料

对太阳的新见解 ’的化学成分可能为寻找围绕遥远恒星运行的类地球行星提供新的方法–声称有一支国际天体物理学家团队。

天文学家已经发现了成百上千个行星(称为系外行星)绕太阳以外的恒星运行。然而,大多数已知的系外行星都是像木星这样的天然气巨头–而不是岩石般的地球世界。这可能是因为当前用于寻找系外行星的两种技术在大型行星上效果最佳。

Now a team led by Jorge 梅尔é波尔图大学的恩德兹认为,太阳’异常的化学成分可能与地球和其他岩石行星的形成有关–该化学指纹可用于识别具有岩石卫星的其他恒星。

‘Excellent news’

“非常令人兴奋的是,到目前为止,我们在这方面发现与太阳最相似的恒星是第二近的恒星Alpha Centauri A,”德国团队成员兼总监Martin Asplund说’马克斯·普朗克天体物理研究所。他说这是“excellent news”因为,如果该系统中确实存在类地行星,那么就足够直接观察它们了。

该团队在比较了太阳的吸收光谱和11的吸收光谱后提出了这个想法“solar twins” –与太阳物理相似的恒星– and 10 “solar analogues”,两者之间的相似度略低。使用智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜和夏威夷的凯克望远镜进行了测量。

先前不太准确的研究表明,太阳’s chemical composition is typical of stars, 梅尔éndez和Asplund说,事实上太阳’s composition is “quite unusual”。与太阳能双胞胎相比,研究小组发现它具有与碳和氧相同数量的轻元素。较重的元素(例如铝,铁和镍)显示为10–20% lower abundance.

除尘气体

梅尔éndez指出,元素丰度的这种分布与其冷凝温度密切相关。他建议冷凝温度较高的元素–称为耐火元素–参与了我们太阳系的行星形成过程。“我们提出的方案是,在太阳形成过程中,一些气体凝结成尘埃并最终成为行星,” Asplund told physicsworld.com. “然后,经过大量除尘的气体继续被吸入太阳。”

约10–20% of the stars in the study have a close chemical resemblance to the Sun. However, stars with giant planets orbiting round them are not chemically similar to the Sun, according to 梅尔éndez.

太阳系的其他特征增加了太阳的论点’缺乏耐火元素可能与岩石行星的存在有关。例如,太阳缺失的元素的总质量与其在四个岩石行星中发现的总质量相似。还有地球’与太阳相比,地壳包含相对较少的轻元素和更多的难熔元素。

但是,乔斯é罗伯斯(Robles),佛罗里达州肯尼迪航天中心的研究员,曾与梅尔(Mel)合作éndez确定太阳双生子,使人们质疑太阳与11个双生子的平均值之间的差异有多大。他与澳大利亚国立大学的天文学家查尔斯·莱恩·韦弗(Charles Lineweaver)一起指出,已知恒星中较轻,更易挥发的元素数量会发生变化。“他们的说法是,耐火材料耗尽了太阳,这也许可以更合理地描述为:普通双胞胎的挥发物比太阳还多,” said Robles.

‘Work in progress’

罗伯斯赞扬测量的准确性,并描述了这样一个想法,即太阳和太阳双胞胎之间的丰度差异可以通过行星的形成来解释为“thought-provoking”。据罗伯斯说,使用这种方法来发现地面行星“这是一个有趣的想法,我们也许有一天可以做到,但还没有做到。这项工作正在进行中。”

梅尔éndez’的小组现在将继续研究100个恒星,以寻找与太阳的相似之处,并分配了三个晚上’在欧洲南方天文台观察时间’智利的超大型望远镜。

该作品发表于 天体物理学杂志信.

版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者