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耶鲁大学的研究人员“看”到一颗钻石行星的深处

时间：2022-01-18 18:25:01 来源：

耶鲁大学科学家的最新研究表明，围绕其他恒星运行的岩石行星可能会将厚厚的钻石层隐藏在表面之下。

耶鲁大学地质与地球物理学专业的研究生Kierstin Daviau说：“富含碳的行星可能由称为碳化硅的材料形成，但在行星内部的高温下，碳化硅会分解为硅和钻石。” 。“硅和金刚石之间的密度差异将导致两种材料分离并形成层。”

一项报告研究结果的研究已发表在《物理评论B》杂志上。达维奥将在12月12日在美国新奥尔良举行的美国地球物理联合会即将召开的年度秋季会议上介绍研究结果。

在过去的二十年中，已经发现了超过3500个系外行星-位于我们太阳系之外的行星。其中许多被描述为超级地球，是质量约为地球质量1-10倍的系外行星。据信，与地球相比，其中一些岩石行星的成分可能有所不同。

这些超地球的许多轨道都非常靠近恒星，这将导致行星的表面温度升高。据研究人员称，在其内部深处，温度可能始于更高的温度，容易被加热而足以分解碳化硅。

较早的研究表明，富含碳的行星内部是合理的，而最近的研究则将55 Cancrie行星视为潜在的富含碳的行星。了解这样一个奇异的物体对于科学家来说是一个重要的目标，因为他们了解宇宙中可能存在哪些类型的行星和结构。

该研究人员先前的工作表明，碳化硅在高压和高温下会发生较大的结构变化。这种结构转变使碳化硅的密度增加了约20％。研究人员说，行星中任何未分解的碳化硅都会发生这种转变，可能会对内部动力学产生巨大影响。

耶鲁大学的首席研究员兼地质与地球物理学副教授卡纳尼·李说：“通过这些实验，我们开始绘制出富含碳的行星内部外观的照片。”“这是一个很好的例子，说明实验室实验可以如何帮助我们更好地理解宇宙不可访问的部分。”

Lee的Yale实验室进行了实验，其中将样品压缩到非常高的压力，然后用红外激光加热到数千度。耶鲁团队研究了在地球大小的地幔中延伸至约2,400公里深的压力和温度条件，以进行研究。

通过将样品置于高压和高温下，可通过样品中钻石的出现来识别分解。

地球上的高氧和相对较低的碳含量使碳化硅变得罕见。已发现陨石含有碳化硅，但是，这表明碳化硅确实在我们的太阳系中形成。

Daviau和Lee说，实验表明，在较高的压力下，在较低的温度下分解碳化硅变得更容易。他们说，这表明在地幔中甚至存在一个碳化硅会分解的区域。

卡内基DOE联盟中心和CT太空基金会资助了这项研究。

出版物：Kierstin Daviau和Kanani K. M. Lee，“激光加热的金刚石-砧室中SiC中的锌共混物向岩石盐的过渡”，物理。B 95，134108版-2017年4月18日发布; doi：10.1103 / PhysRevB.95.134108


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