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我们对太阳系外的行星知之甚少 。 它们很小、很暗、很远 ， 这意味着我们没有很多关于它们是由什么组成的详细信息 。 对于岩石系外行星尤其如此(地球、金星和火星属于岩石行星) ， 我们目前无法看到它们的表面 。
然而 ， 有一种方法可以让我们窥探岩石世界的“内脏”——这表明它们构成的某些矿物与太阳系中的矿物完全不同 。 事实上 ， 这些矿物是如此陌生 ， 以至于科学家们不得不发明新的术语来对它们进行分类 。
这样做的方法是分析白矮星的大气层 ， 这些大气层可能会被来自落入恒星的行星和小行星的矿物质“污染” 。 对这些被摧毁的系外行星的研究被称为死亡行星学（ necroplanetology） 。
“受污染的白矮星在我们的太阳系附近揭示了比目前所认识的更大的行星多样性 ， 因此具有独特的行星吸积和分化路径 ， 在我们的太阳系中没有直接对应物 。 ” 研究人员在他们的论文中写道 ， “这些需要新的岩石分类方案 。 ”
白矮星是像太阳这样的恒星在其主序寿命结束时会发生的情况 ， 导致其核心坍缩成一个超高密度的物体 ， 余热发出明亮的光芒 。 与此同时 ， 它的外皮在整个太阳系中膨胀 ， 形成一个巨大的热气体气泡 。
令人惊讶的是 ， 系外行星可以在这个过程中幸存下来——但它们的轨道可能会发生变化 ， 变得不稳定 ， 从而导致潮汐干扰（即恒星的引力场将系外行星拉开时）和吸积（当系外行星碎片落到恒星上时） 。
当这种情况发生时 ， 系外行星中的元素会融入恒星 ， 从而改变恒星发出的光 。 然后行星科学家可以分析这种光 ， 寻找通常不会在白矮星大气中发现的元素 ， 以确定岩石天体的组成 。 这是死亡行星学的科学 。
加利福尼亚州立大学的地质学家基思·普蒂尔卡（Keith Putirka ）和美国国家科学基金会 NOIRLab 的天文学家 Siyi Xu 对 23 颗白矮星进行了这样的分析 ， 它们都在距太阳 650 光年的范围内 。 对于这些恒星中的每一颗 ， 之前的观测都表明存在钙、硅、镁和铁等元素 。
因为白矮星的密度如此之大 ， 像这样的重元素不应该存在于大气中 ， 而是被吸入恒星的内部 ， 在那里它们是无法被探测到的 。 它们的存在表明岩石物质的堆积相对较新 。
普蒂尔卡和 Siyi Xu分析了白矮星大气中这些元素的丰度 ， 试图重建岩石母体的矿物组成 。 他们的发现令人惊讶 。
“虽然一些曾经围绕受污染的白矮星运行的系外行星看起来与地球相似 ， 但大多数的岩石类型对我们的太阳系来说是奇特的 ， ” Siyi Xu说 ，“它们在太阳系中没有直接的对应物 。 ”
研究人员设计了许多新术语来对这些岩石及其奇特成分进行分类 ， 包括石英辉石岩、石英正辉石岩、方镁石纯辉石、方镁石方长石和方镁石斜方辉石 。
研究人员说 ， 这些岩石可能会告诉我们很多关于它们来自哪些系外行星以及它们的演化的信息 。 这些信息也可能对评估系外行星的宜居性产生影响 。
“我们从白矮星数据中看到的一些岩石类型会比地球上的岩石溶解更多的水 ， 并可能影响海洋的发展 ， ” 普蒂尔卡说 。
“某些岩石类型可能会在低得多的温度下熔化并产生比地球岩石更厚的地壳 ， 而某些岩石类型可能更弱 ， 这可能会促进板块构造的发展 。 ”
此外 ， 通过死亡行星学更多地了解岩石系外行星的成分可以帮助我们回答一些关于我们自己在宇宙中的位置的存在问题 。 例如 ， 我们可能会发现银河系的某些区域比其他区域更有可能形成类地行星 。
研究人员解释说：“系外行星研究还迫使我们面临仍未解决的问题 ， 即为什么地球与其直接的行星邻居如此完全不同 ， 以及这种对比是典型的还是不可避免的 。 ”
【科学家说，外星世界在我们的太阳系中拥有无与伦比的矿物质】该研究已发表在《自然通讯》上 。
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