[科技] 科学家制作人造地球模拟超级行星高温汽化


  研究人员们制作两颗人造地球,模拟系外超行星在高温下的大气状况以此了解它的确切成分(腾讯科技配图)


  腾讯科学讯(过客/编译)圣路易斯华盛顿大学的研究人员们一直都在扮演着缓慢气化地球的超级恶棍角色。他们是通过一个模拟器进行试验的。


  地球和行星科学教授布鲁斯-费格利说到:“我们希望准确的理解如果这种情况发生时会是什么样子。”但是这并不仅仅是为了好玩。这个团队想要查明天文学家在观察极端炎热的“超级地球”大气时能看到什么情景,这样他们就能了解系外行星的准确成分。


  搜索行星的技术让天文学家能够测量一个系外行星的平均密度,但是至少对于岩石星球来说,平均密度是由各种各样的不同材料构成的。这对于费格利和团队成员来说还不明确。


  由于大多数探测到的超级地球轨道都非常接近于它们的恒星,它们处于能够融化岩石的距离之内。因此这个团队决定来模拟一颗以岩石为主体的系外行星在被恒星加热的时候它的大气层会发生什么情况。


  研究人员们对两种类型的人造地球进行了计算。一种试验品的大陆地壳非常类似于地球。第二种是大量硅酸盐组成的地球,拥有类似于地球大陆地壳形成前的成分。他们为这两颗地球加热,使其表面温度范围达到270至1700摄氏度。相比之下,地球15摄氏度的平均温度稍有点冷。这种模拟实验表明两种模型的大气都将被宽温度范围的蒸汽所笼罩,包含水蒸气、含水矿物、二氧化碳和气化的碳酸盐岩石。


  大陆地壳的人造地球大约在940摄氏度时就会融化,硅酸盐地球大概在1730摄氏度汽化。后者的大气层在不同的高温下会发生戏剧性的变化。低于730摄氏度它会产生甲烷和氨水。在这个温度之上,它的大气就会变得和金星一样,但是却有蒸汽。


  一旦你把温度提高到1430摄氏度,两颗人造地球的大气中都含有一氧化硅。当锋系穿过这些温和的大气时,一氧化硅和其它的岩石构成元素可能会压缩并且以卵石的形式落下。费格利承认他的团队将继续进行试验,而且完全蒸发整个星球。他说到:“最后留给你的只有一个巨大的蒸汽球,掉落到你的头上将会是卵石和液化的铁滴。”


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