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初步参考地球模型显示类似地球的行星具有类似地球的内部

发布时间:2018-05-15 浏览次数:25

来自哈佛 - 史密松天体物理中心的最新研究表明,岩石世界拥有相似的结构,核心含有约三分之一的行星质量,被地幔包围,并被薄壳覆盖。 / em

每个学校的孩子都会学习地球的基本结构:一个薄的外壳,一个厚的地幔和一个火星大小的核心。但是这种结构是普遍的吗?围绕其他恒星轨道运行的岩石系外行星是否具有相同的三层?新的研究表明答案是肯定的 - 它们的内饰与地球非常相似。

“我们想看看这些岩石行星是如何像地球一样的。事实证明,它们非常像地球一样,“哈佛 - 史密松天体物理中心(CfA)的主要作者李曾说。

为了得出这个结论,曾和他的合着者们应用了一个称为初步参考地球模型(PREM)的计算机模型,该模型是地球内部的标准模型。他们调整它以适应不同的质量和成分,并将其应用于六个已知岩石系外行星,具有良好测量的质量和物理尺寸。

他们发现,尽管与地球存在差异,其他行星都应该有一个含有地球质量约30%的镍/铁核。相比之下,大约三分之一的地球质量是其核心。每个行星的其余部分都是地幔和地壳,就像地球一样。

“我们只了解过去一百年的地球结构。现在我们可以计算绕其他恒星绕行星的结构,即使我们不能访问它们,“Zeng补充道。

新的代码也可以应用于更小,更加冰冷的世界,比如外太阳系中的卫星和矮行星。例如,通过插入冥王星的质量和大小,研究小组发现冥王星大约有三分之一的冰(主要是水冰,还有氨和甲烷冰)。

该模型假定遥远的系外行星具有类似于地球的化学成分。基于附近系统中关键化学元素(如铁,镁,硅和氧)的相关丰度,这是合理的。然而,星系或多或少形成于金属丰富的星系区域可能表现出不同的内部结构。该团队希望在未来的研究中探索这些问题。

本文由李增,Dimitar Sasselov和Stein Jacobsen(哈佛大学)撰写,详细介绍了这项工作,已被接受在“天体物理学杂志”上发表。

PDF研究副本:基于PREM的岩石行星质量半径关系

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心


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