來源：科技眼
研究白矮星的科學家發現，有些恒星含有與地球上發現的巖石成分非常相似的巖石碎片痕跡。這一發現表明，與地球相似的世界可能在我們的銀河系中很常見。
對開普勒-69F的想象圖，一個可能有水的小巖石行星。這項新的研究表明，許多像這樣的小巖石行星可能在組成上與地球或火星非常相似。
假設空間中的所有世界在某種程度上都是獨一無二的，那麽地球到底有多獨特？有沒有其他行星有著相似的成分，海洋，甚至是生物？我們仍然不能確定，盡管發現了越來越多的大小上與地球相似的巖石系外行星。但是現在，加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究人員對白矮星的一項新研究提供了新的證據，證明像地球這樣的行星在我們的銀河系中很常見，這是一個令人興奮的暗示。
這項由同行評議的研究於2019年10月18日發表在「科學」雜誌上，研究表明，有許多巖石行星的行星化學與地球相似。這項研究使用了各種望遠鏡，主要是夏威夷的W.M.凱克天文台。
據加州大學洛杉磯分校行星化學和宇宙化學教授愛德華·楊(Edward Young)說：「我們剛剛提高了許多巖石行星與地球相似的可能性，並且宇宙中有非常大量的巖石行星。我們正在研究來自其他恒星的巖石的行星化學，這幾乎是聞所未聞的。」
正如加州大學洛杉磯分校(UCLA)天體物理學和行星科學副教授希爾克·施利希廷(Hilke Schlichting)所解釋的那樣，確定如此遙遠的巖石材料的組成並非易事：「了解太陽系以外行星的組成是非常困難的。我們使用了唯一可能的方法--我們開創的方法--來確定太陽系外巖石的行星化學。」
白矮星的想象圖，帶有碎片盤和小行星。這項新的研究表明，許多像這樣的小巖石行星可能在組成上與地球或火星非常相似。
結果表明，許多巖石行星可能有一個氧化速率-氧逸度-類似於地球或火星的氧化速率。
氧逸度是影響行星結構和演化的巖石氧化程度的測量。太陽系中大多數巖石體是在氧逸度下形成的，比太陽能組成的富氫氣體高出大約五個數量級。目前還不清楚太陽系中巖石的氧化是否是其他行星系統中的典型現象。我們利用在六顆白矮星中觀察到的元素豐度，來確定這些太陽系外的巖石體中氧化鐵的比例，從而確定它們的氧逸度。這一結果與地球、火星和太陽系中典型小行星的氧逸度一致，表明至少有一些巖石系外行星在行星物理和行星化學上與地球相似。
研究人員開發了一種獨特的方法來分析這些星球的行星化學，而無需觀察行星本身。相反，他們研究了白矮星周圍被摧毀的行星留下的巖石碎片。到目前為止，他們已經分析了六顆白矮星的碎片，結果很耐人尋味。所研究的最近的白矮星距離地球約200光年，最遠的是665光年。
白矮星非常小，大小和地球差不多，但密度要大得多。它們是燃燒殆盡的類太陽恒星剩余的熱核心。科學家們發現，一些白矮星周圍的前行星的巖石碎片在成分上與地球和火星的巖石非常相似。
通常情況下，在白矮星中只會發現氫和氦，但研究人員也發現了矽、鎂、碳和氧。這些元素將來自於過去圍繞恒星執行的巖石行星。領導這項新研究的加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究生亞歷山卓·多伊爾(Alexandra Doyle)解釋道：「如果我只看一顆白矮星，我會看到氫和氦。但在這些數據中，我也看到了其他物質，如矽、鎂、碳和氧--這些物質是從環繞白矮星的天體上積累起來的。透過觀察這些白矮星及其大氣中的元素，我們正在觀察圍繞白矮星執行的天體中的元素。觀察白矮星就像解剖它在恒星系吞食的東西。」
我們太陽系中的巖石--來自地球、火星和其他地方--在成分上相似，含有大量的氧化鐵。根據愛德華·楊的說法，白矮星周圍巖石材料中的鐵也以類似的方式被氧化：「我們測量了這些撞擊白矮星的巖石中被氧化的鐵的數量。氧從鐵中竊取電子，產生氧化鐵而不是鐵金屬。我們測量了這些撞擊白矮星的巖石中被氧化的鐵的數量。我們研究了金屬生銹的程度。」
所有發生在地球表面的化學物質最終都可以追溯到地球的氧化狀態。我們擁有海洋和生命所需的所有物質的事實可以追溯到地球被氧化的樣子。巖石控制著化學反應。
一種來自加利福尼亞州優勝美地國家公園的地球上經歷氧化的灰色巖石。在白矮星周圍的巖石碎片中已經發現了類似氧化作用的證據，這些碎片來自與地球或火星成分相似的前行星。
那麽白矮星周圍的巖石碎片與地球和火星等行星的巖石碎片有多相似呢？根據道爾的說法：「非常相似。就其氧化鐵而言，它們與地球和火星相似。我們發現到處都是巖石，地球物理和地球化學非常相似。」
正如愛德華·楊還指出的那樣：「為什麽我們太陽系中的巖石會被氧化成這樣一直是個謎。但其中的一個問題是，這是否也適用於其他恒星。我們的研究結果是肯定的。這對於在宇宙中尋找類地行星來說是非常好的預兆。」
白矮星周圍巖石碎片中氧化的證據是誘人的，因為它指向過去存在的行星上類似的地質過程。正如施利希廷所說：「如果地外巖石具有與地球相似的氧化量，那麽你可以得出這樣的結論：這個行星具有與地球相似的板塊構造和磁場潛力，這被廣泛認為是生命的關鍵成分。這項研究在能夠對太陽系以外的天體做出這些推論方面是一個飛躍，並表明很可能真的存在地球類似物。
我們可以用數學方法確定這些巖石的行星化學，並將這些計算與我們從地球和火星得到的巖石進行比較。理解這些巖石是至關重要的，因為它們揭示了這個星球的行星化學和行星物理。
這項新的研究不僅提供了關於類地行星可能非常常見的迷人的新細節，它也是天體物理學家和地球化學家一起工作的一個很好的例子。
