图片:这个画家画的插图,比较地球(左)与系外行星克卜勒-93b(右)的内部结构。克卜勒-93b的大小为地球的一点五倍,四倍的质量。新的研究发现,岩石星球分享着类似的结构;核心拥有约行星三分之一的质量,被地幔包围着,以及盖上一层薄外壳。Credit: M. Weiss/CfA
每个学校学童所学习的地球基本结构:一层薄地壳、一层厚地幔和一个火星大小的核心。但这是普遍的结构吗?环绕其他恒星的系外岩石行星,有相同的三层吗?新的研究认为是的,他们的内部非常类似于地球。
哈佛-史密松天文物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA)的首席作者Li Zeng说:"我们要看这些岩石行星如何地像地球,结果是他们非常得像。"
为了达到这个结论,Zeng和她的共同作者,应用一个名为初始参考地球模型的电脑模型,地球内部的标准模型。他们调整这个模型以便适应不同的质量和成分,并且将它实施到六个质量和大小已量好的已知系外岩石行星。
他们发现其他行星尽管与地球不同,全部都应该含有约百分之三十行星质量的镍铁核心。相较之下,地球核心大约是地球质量的30%。每个行星剩余的部分为地幔和地壳,就像地球一样。
Zeng补充道:"在过去的一百年,我们只了解地球的结构。现在,我们能够推测环绕其他恒星的行星的结构,即使我们无法造访它们。"
新的编码也可以实施到较小的、较冰冷的世界,像是月球和太阳系外部的矮行星。例如,放入冥王星的质量和大小,小组发现冥王星大约三分之一是冰(大部分的水形成的冰,但也有氨和甲烷形成的冰)。
这个模型假设遥远的系外行星有着和地球类似的化学成分,基于在邻近系统相关的大量主要化学元素,像铁、镁、硅和氧,这是合理的。然而,在星系富铁或贫铁区形成的行星,可能显示出不同的内部结构。小组期待在未来的研究,探索这些问题。
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