打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
宇宙中可能遍布着钻石行星,可惜环境过于恶劣,人类无法去开采
钻石恒久远,一颗就破产。物以稀为贵,由于储量并不非常丰富,再加上漂亮的造型和商业的烘托,钻石成为了世界上最贵的商品之一。
我们都知道,钻石的本质不过就是一些按四面体成键方式互相连接的碳原子。但是为了要形成这样的结构,需要有非常严苛的条件,比如高温和高压。因此,在地球的表面很有这样的环境,也造就了钻石储量相对有限的现状。
但是,宇宙之大,无奇不有。在广袤的宇宙中,不仅有一些行星的钻石储量远超过地球,甚至还有所谓的钻石行星,可见其钻石储量之惊人。
说到底,一颗星球的钻石储量,首先取决于它含有多少“原材料”——碳。而一颗绕恒星天体拥有多少碳,既取决于它是气体行星还是岩石行星抑或只是由冰组成的彗星,也取决于它的宿主恒星。这些天体都是和自己的宿主恒星形成于同一片原始星云的,如果宿主恒星的含碳量比较高,那么它也很有可能拥有一颗含碳量很高的行星。
不同的恒星有着不同的化学组成,它们只是外表看起来有点相似而已,其实内部大相径庭。它们有的金属元素含量更少一些,有的含有更多的氧或者铁的元素。同样的,我们在这种恒星周围,可以看到和我们太阳系大不相同的恒星系统。
比如,宇宙中有一些富碳恒星,它们的碳含量比较高,比氧还高。而它的行星,也可能拥有着比地球更丰富的碳。如果条件合适,其中的一些行星可能会含有大量的金刚石,甚至大部分都是由金刚石组成的,同时还有一点二氧化硅。亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的地球物理学家Harrison Allen-Sutter说:“这些系外行星跟我们太阳系任何天体都完全不同。”
你可能以为这样的说法太夸张了,但是理论确实是这样的。而且,科学家们已经在实验室通过对碳化硅的加热和加压,逐渐接近找到这个过程的反应条件了。
科学家最早提出这个想法,是在一颗距离我们41光年外的一颗行星上,那就是2011年时发现的55 Cancri e。当时科学家们发现了它惊人的碳含量,并且称之为钻石行星。不过进一步的研究显示,它的宿主恒星含碳量并没有最初发现时预计的那么高。因此,虽然还不知道其他天体如何,但55 Cancri e的含碳量也比想象中要低一些。
即便如此,这也不代表宇宙中就没有钻石行星。
据科学家推测,银河系内大约有12%-17%的行星分布于富碳恒星的周围,这意味着它们之中有很多都具备成为钻石行星的基本条件。同时,根据现今对科学家已经发现的4200多颗系外行星的研究,钻石行星出现的概率也相当之大。
如果这样的行星存在,那么它的主要组成成分很可能是碳化物组成的,这一点是经过科学家的探索证明的。他们认为,如果这样的星球上拥有着大量的碳化硅,同时又拥有着一定量的水,那么就可以将碳化硅分解为碳和二氧化硅。同时,加以足够的热量和压力,这些碳单质就可以被压缩称为金刚石。
(碳化硅)
为了验证这个猜想,Allen-Sutter等人借助了一种叫做金刚石砧压槽(diamond-anvil cell)的装置进行实验。金刚石砧压槽是一种可以加压的设备,能够给一些材料的样品施加极大的压力进行性能测试。
研究人员将非常小的碳化硅样品浸入到水中,然后把样品放置到金刚石砧压槽上进行加压测试。他们将压强设定为到500亿帕斯卡,也就是地表大气压的50万倍,然后将挤压过的样品进行激光加热。
果然,在18次反复的实验中,他们发现碳化硅和水真的在高温高压的作用下发生了平时条件下不会产生的反应,生成了钻石和二氧化硅。
由此,他们得出结论:在2500开尔文和500亿帕斯卡的条件下,通过水的作用,含有碳化硅的行星很有可能会被氧化,最终形成一个富含二氧化硅的钻石的星球。
你可能会问:这得是什么样的行星才能有如此恐怖的压力?
当然,对于行星来说,表面的环境自然是不足以产生这样的极端条件的,但是在行星内部就不一样了。就像我们生活的地球,表面环境非常宜居,但是地核的物理条件就极其惊人了。科学家推测,地心处的温度高达6000开尔文,压力也可以达到地表大气压的上百万倍,足以进行这样的反应。因此,这些“钻石行星”表面也许看起来还算正常,但是它们的内部充满了钻石和二氧化硅。
所以,不要妄图去这些行星上开采钻石,就算航天器的速度足够快,我们的科技也不足以剖开整个行星去核心处挖钻石。就算能去,恐怖的环境也足以让一个人瞬间灰飞烟灭。
那么,如果宇宙中真的有这样的钻石行星,我们应该如何寻找呢?
研究团队指出,我们可以通过恒星的组成元素来缩小范围,然后通过密度曲线来确定行星的内部结构。尴尬的是,钻石行星既不能给我们真正提供钻石,也不能允许生命在上面生存。也就是说,我们找到这些钻石行星,不是为了找到第二家园,而是要知道它们不是我们的第二家园。
这是因为,由钻石组成核心的行星,地质活动基本上已经变成不可能了。而且这样的行星所拥有的大气层,也不适用于地球生物。
Allen-Sutter指出:“这是我们在对日益增加和改进的系外行星观测任务中,向更深入的理解和分析所迈出的一步。我们了解的越多,就越能好地通过詹姆斯·韦伯太空望远镜和南希·罗曼太空望远镜了解太阳系以外的世界。”
同时,排除钻石行星的宜居性,也可以在很大程度上排除地外生命的可能。随着我们的观测和分析能力不断增加,可能孕育生命的系外行星范围越来越小,我们也终将知道人类在宇宙中到底有多孤独。
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
地球的钻石含量只有0.001%,我想去宇宙中的钻石行星开采!
最近研究发现宇宙中存在很多“钻石星球”
由钻石组成的超级行星:巨蟹座55E
全宇宙最拉风的钻石,直径有地球5倍大
科学家找到宇宙中最热的行星,温度是金星的10倍,达4000℃
美科学家:宇宙中生命或最早诞生于“钻石行星”
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服