蒸汽可以改变行星的总成分、密度和内部结构

[peter]

蒸汽可以改变行星的总成分、密度和内部结构
http://tech.qq.com/a/20160630/007036.htm

高温对一个岩石星球而言不会只是挤出“皱纹”来，因为岩石的形成元素在蒸汽中溶解的程度不同。在原则上，蒸汽可以改变行星的总成分、密度和内部结构，特别是如果所有或部分的含岩蒸汽环境流失到太空中去。华盛顿大学艺术与科学的Bruce Fegley教授和Katharina Lodders-Fegley研究教授于2016年6月20日在天体物理学杂志发表了在不同温度和压力下岩浆海洋平衡的蒸汽环境化学模型。

根据研究结果，他们对行星猎人提出了一些建议——当他们修整其望远镜观测炙热的岩质行星时，他们可能会看到一些东西。Fegley表示，事实上行星猎人发现的许多约地球大小的炙热岩质行星为这项研究提供了三分之一的证据。另外两个证据是蒸汽中二氧化硅的溶解度和岩石形成元素，以及关于早期地球拥有蒸汽环境的想法。Fegley表示，岩石会在蒸汽中溶解的想法可能显得古怪，但地质学家普遍认同这一观点。

地质学家主要关注的是非常热的水或水和蒸汽混合物，而我们关注的是纯蒸汽及还要热上几百度的温度，但两者原理是一样的。质疑早期地球存在蒸汽环境可以追溯到1974年，那时斯克里普斯海洋学研究所的Gustave Arrhenius认为天体撞击到正在形成中的地球而变足够热，这种热量能够融化并释放所有的挥发物到大气中。第一个模拟地球早期蒸汽环境的是1985年来自东京大学的Yutaka Abe和Takafumi Matsui。

Fegley表示，他们主要感兴趣的是这个问题的物理学，以及温室气体是否会成为一条热毯使表面熔化。Fegley认为他们自己是第一个对其做详细化学分析的人。Fegley和Lodders尤其关注镁，硅和铁，这三种最丰富的元素与氧结合形成岩石。岩石元素作为氢氧化物进入大气中，因为这些氧化物在蒸汽中有不同的溶解度。在蒸汽中蒸一颗行星将会改变其主要元素化学。

尽管科学家们正在试验数值模型，但他们表示可以通过观察来测试结论。Fegley表示希望天体物理学家做质量/半径图来找出行星的内部组成，从而考虑地球以外的成分。他还希望空间望远镜上的光谱仪能被用在观测炎热的岩质行星。