鄰近的超級地球—巨蟹座55e可能是顆鑽石行星

耶魯大學天文學家Nikku Madhusudhan等人表示:他們發現一顆直徑約為地球兩倍的岩質行星,可能是顆鑽石行星。這是天文學家首度發現基本化學組成和地球不同的岩質行星,這顆行星可能覆滿所謂石墨,在石墨之下則是很厚的一層鑽石,而非一般岩質行星常見的水和花崗岩。

這顆鑽石行星編號為巨蟹座55e(55 Cancri e),直徑約為地球的2倍,質量則約為地球的8倍,故被歸類為所謂的「超級地球(super-Earth)」。它是在巨蟹座55星旁發現的第4顆行星;而巨蟹座55星本身距離地球僅約40光年,以天文尺度而言,就像是在太陽系的後院一樣近,以肉眼就可見到其光點。

巨蟹座55e以超高速繞著它的母恆星跑,環繞其母星一周僅需18小時,相較於地球繞太陽一圈需要365天而言,簡直就是火箭和蝸牛的強烈對比。由於這顆行星距離其母恆星非常近,因此表面相當酷熱,溫度高達攝氏2150度,完全不適合居住。

這顆行星是在去年首度經由凌日的方式偵測到;利用凌日法,天文學家得以精確測量這顆行星的半徑。這個新獲得的訊息,再與最近所估算出的質量加以結合之後,可讓Madhusudhan等人經由電腦模擬方式,推測出有哪些化學組成符合他們所觀測到的特徵。

天文學家先前曾報告過巨蟹座55星的碳元素含量比氧還多,Madhusudhan等人確定這顆行星精確的碳、碳化矽(silicon carbide,即俗稱的金剛砂)和幾乎可忽略的水冰含量,這些組成成分都是可在行星形成階段形成的元素或分子。

而先前天文學家也曾認為:如果巨蟹座55e的化學組成與地球類似的話,那麼應會含有大量過熱水(super-heated water);但Madhusudhan等人的最新研究卻顯示這顆行星完全不含水,卻是有著大量的碳,而且是以石墨和鑽石型式出現的碳,此外還有鐵、碳化矽,另外或許還有少量的矽酸鹽類;其中,這顆行星總質量的1/3以上(約相當於3倍地球質量)可能都是鑽石,與地球內部富含氧、但極度缺乏碳的情形迥異;地球內部的碳含量,不到地球質量的1/1000。Madhusudhan等人之後將繼續追蹤觀測並研究巨蟹座55e的大氣層以及其母恆星的化學組成,落實有關這顆行星化學組成的發現。

確認這顆是富碳的超級地球後,意味著遙遠的岩質行星們的化學組成、內部結構、大氣層或生物等不再弒必得與地球類似。這項發現同時為地球級系外行星的地球化學與地球物理研究領域開啟一扇新窗,因為含碳豐富的狀況必定會影響這些行星的熱能演化和板塊構造,例如行星上的火山作用、地震活動和造山運動等都可能會有所不同。

恆星本身是很單純,只要給定恆星質量和年齡,就可以得出恆星的基本結構和歷史。可是行星就複雜的多了,這顆富含鑽石的超級地球可能只是這類發現的其中一個範例,未來天文學家們必定會在鄰近其他恆星周圍發現更多特別的行星。

資料來源:Nearby super-Earth likely a diamond planet. Yale News [October 11, 2012]

轉載自 網路天文館


華人世界第一堂系統性地方創生課程

泛科學院《風土經濟學》線上課全台首賣

如何運用在地文化的元素,打造出獨一無二的「體驗經濟」? 洪震宇老師累積 10 年走訪各地的實務經驗,梳理出一套將在地風土文化資產轉化成地方特色產業「風土經濟學」模式。 想要投入鄉村振興、文化創意、地方創生的人,這是最值得投資的一門課!➡️ http://bit.ly/35tCFO5


泛科學院獨家新課募資 限量5折預購 🚀

【兒童基礎財商養成-家長篇:10堂課搞懂兒童理財教育】

孩子從 3 歲開始知道錢有支付的功能,5 歲之後孩子想要的東西越來越多。財商(FQ)即生活,這堂由泛科學院與布萊恩兒童商學院攜手共同企劃「兒童基礎財商養成-家長篇」線上課程,以家長的視角理解如何與孩子溝通金錢觀念!➡ http://bit.ly/2kMxsOV

關於作者

臺北天文館

臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策