随着像哈勃太空望远镜、苔丝号卫星和开普勒望远镜这样的太空任务，继续提供对系外行星属性的洞察（围绕其他恒星的行星），科学家们越来越有能力拼凑出这些行星的样子，它们的组成，以及它们是否可以居住，甚至可以居住。在最新发表在《行星科学》期刊上的一项新研究中，来自亚利桑那州立大学(ASU)和芝加哥大学的一组研究人员确定，如果条件合适，一些富含碳的系外行星可能是由钻石和硅石组成。
亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的主要作者哈里森·艾伦-萨特(Harrison Allen-Sutter)说：这些系外行星与我们太阳系中的任何行星都不一样。钻石系外行星形成，当恒星和行星形成时，它们来自相同的气体云，因此它们的主体成分是相似。碳氧比较低的恒星将拥有类似地球的行星，这些行星由硅酸盐和氧化物组成，钻石含量非常低（地球的钻石含量约为0.001%）。
但是，恒星周围碳氧比高于太阳的系外行星更有可能是富碳的。艾伦-萨特和亚利桑那州立大学的艾米丽·加哈特(Emily Garhart)、库尔特·莱南韦伯(Kurt Leinenweber)和丹·希姆(Dan Shim)以及芝加哥大学的维塔利·普拉卡彭卡(Vitali Prakapenka)和埃兰·格林伯格(Eran Greenberg)假设：如果存在水，这些富含碳的系外行星可以转化为钻石和硅酸盐，从而产生富含钻石的成分。
为了验证这一假设，研究小组需要使用高热和高压来模拟碳化物系外行星的内部。为了做到这一点，他们在合著者Shim的地球和行星材料实验室使用了高压钻石砧筒。首先将碳化硅浸入水中，并将钻石之间的样品压缩到非常高的压力。然后，为了监测碳化硅和水之间的反应，研究人员在阿贡国家实验室进行了激光加热，在激光高压加热样品的同时进行X射线测量。正如预测的那样，在高温和高压下，碳化硅与水反应，变成了钻石和二氧化硅。
宜居性
到目前为止，还没有在其他行星上发现生命，但搜索工作仍在继续。行星科学家和天体生物学家正在太空和地球上使用尖端的仪器，寻找在恒星周围可能存在生命的具有正确属性和正确位置的行星。然而，对于这项研究的重点所在的富碳行星来说，它们很可能不具备生命所需的属性。虽然地球在地质上是活跃的(一个指标是宜居性)，但这项研究的结果表明，富含碳的行星太难进行地质活动，这种缺乏地质活动可能会使大气成分变得不适合居住。
大气对生命至关重要，因为它为我们提供了呼吸的空气，保护生物免受太空恶劣环境的伤害，甚至为我们提供液态水的压力。不管是否宜居，这是帮助我们理解和描述我们对系外行星不断增加和改进观测的又一步，了解得越多，我们就能更好地解读即将到来未来探索任务的新数据，如詹姆斯·韦伯太空望远镜和南希·格蕾丝·罗马太空望远镜，以了解我们太阳系以外的世界。
博科园｜研究/来自：亚利桑那州立大学
参考期刊《行星科学》
DOI: 10.3847/PSJ/abaa3e
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