新研究披露某些系外行星内部具有类似于地球的地质化学特征 Credit: University of California, Los Angeles/Mark A. Garlick/ markgarlick.com据EurekAlert!：一项新的研究披露，某些系外行星的内部具有类似于地球的地质化学特征：该研究发现，太阳系外的岩石具有与太阳系内岩石相似的氧化或氧逸度水平。这些结果提示，一些环绕遥远太阳做轨道运行的岩石性系外行星具有与地球和火星相似的内部特性。Alexandra Doyle和同事能够通过评估元素遗存来探测遥远处岩石的地质化学；这些元素遗存是在岩石体撞入白矮星后在其大气中留下的印记。太阳系中的大多数岩石材料都有很高的氧化度——被称为氧逸度 fO2，它反映了太阳周围原行星岩石形成最早阶段的状况。fO2会影响一颗行星的整体地质化学和地质物理特性，包括其所产生的任何大气的组分。但是，要确定系外行星的这些特性既困难且常常不可靠；因此，尚不确定在我们太阳系中行星形成物质的氧化过程是否同样发生于其它地方 即围绕其它太阳的太阳系中。白矮星 WD是一种致密的、星核枯竭的死亡太阳；由于其有强大的引力拉动，因此WD表面大气应几乎完全由最轻的元素 氢和氦组成。但是，某些WD被发现具有受到较重元素 包括镁、铁和氧“污染”的大气，这些元素是由撞入WD的岩石性系外行星和小行星引入的。通过对6颗受到污染的WDs所做的光谱学观察，Doyle等人测量了这些太阳系外岩石的组成元素并确定了这些岩石内氧化铁的丰度。这些结果探测了这些前系外行星的包括其内部的总体组成。他们发现，曾经环绕这些死亡已久太阳做轨道运行的岩石星体具有高fO2——这与地球、火星和我们太阳系中小行星的fO2类似，但与水星的fO2不同。 行星磁场和行星地质是行星科学中的主要研究领域，它们帮助我们了解行星内部结构、地质活动以及行星与环境之间的相互作用。通过对行星磁场和地质特征的观测和分析，科学家们能够揭示行星形成和演化的过程，以及行星表面的地质变化。行星磁场是行星周围产生的磁场，它通常源自行星内部的物质运动和电流活动。行星磁场的存在对行星的大气层和环境具有主要影响。它可以保护行星表面免受太阳风和宇宙射线的侵蚀，同时还与太阳风和星际介质的相互作用产生有趣的现象，如极光。通过观测行星磁场的强度、方向和变化，科学家们可以推断行星内部的物质组成、热对流和电流的运动方式，进一步了解行星的内部结构和演化古代。行星地质研究关注行星表面和地壳的结构、地貌特征以及地质过程。地质活动是行星内部能量释放的结果，它包括火山喷发、地震、地壳运动和撞击事件等。通过观测行星表面的地形、地貌和岩石组成，科学家们可以了解行星的地壳构造、地质古代和表面演化过程。行星地质研究不仅有助于解释行星的形成和演化，还可以揭示行星内部的热对流、岩石圈和大气层的相互作用。对于行星磁场和地质的探索，科学家们运用了多种观测手段和技术。行星探测器和航天器的任务发挥了关键作用，它们搭载各种仪器和探测设备，对目标行星进行近距离观测和测量。例如，磁场探测仪器可以测量行星磁场的强度和方向，地质仪器可以获取行星表面的地貌和成分信息。此外，地球上的地质学和磁学研究也为行星磁场和地质的理解提供了主要素。数值模拟和实验室实验也是研究行星磁场和地质的主要手段。科学家们可以利用计算机模拟和数值模型来模拟行星内部的物理过程和磁场生成机制。通过对模拟结果的分析和比较，可以验证理论模型并深入理解行星磁场的形成和演化。此外，实验室实验可以模拟行星表面的地质过程，例如模拟火山喷发、地震和撞击事件，从而研究地质活动的机制和效应。对于行星磁场和地质的研究，不仅限于地球和太阳系的行星，也包括对其他星球、卫星和系外行星的探索。例如，火星上的磁场和地质特征揭示了该行星的演化古代和潜在的生命存在条件。卫星探测器对土卫六土星的卫星的磁场和地质进行了详细研究，揭示了其活跃的地质过程和液态海洋的存在。此外，通过观测和研究系外行星的磁场和地质特征，科学家们可以进一步了解行星形成和宜居性的条件。总结而言，行星磁场和地质的研究对于我们了解行星的内部结构、演化过程和表面特征至关主要。通过观测、实验和数值模拟，科学家们揭示了行星磁场的形成机制和演化古代，以及行星地质活动的影响和驱动力。这些研究不仅加深了对地球和太阳系行星的认识，还拓展了我们对宇宙中其他行星和星球的理解，推动了行星科学的发展。