燃烧的碎陨石碎片可能会告诉科学家系外行星早期大气的组成。

加州大学圣克鲁兹分校的天体物理学家玛吉·汤普森1月15日在美国天文学会虚拟会议上报告说，一系列烘烤太空岩石碎片的实验表明，岩石行星早期的大气层中充满了水。空气中也可能含有一氧化碳和二氧化碳，还有少量的氢气和硫化氢。

天文学家已经发现了数千颗围绕其他恒星运行的行星。就像太阳系的类地行星一样，沐鸣注册登录许多行星在稀薄的大气层下有岩石表面。现有的和未来的太空望远镜可以通过观察透过这些系外行星大气层的星光来判断它们含有什么化学物质，是否有适合生命生存的(SN: 4/19/16)。

汤普森和她的同事们正在采取一种不同的方法，从头做起。她不是观察大气本身，而是研究行星的岩石构造块，看它们能创造什么样的大气(SN: 5/11/18)。

研究人员收集了三种不同碳质球粒陨石(SN: 8/27/20)的小样本，每次实验大约3毫克。科学家们说，这些岩石是早期太阳周围由尘埃和气体组成的圆盘凝结而成的第一批固体，最终形成了行星。汤普森在AAS会议上的一次讲话中说，这些陨石形成了“太阳系中形成星子和行星的原始成分的记录”。系外行星可能是由类似的物质形成的。

研究人员将陨石磨成粉末，然后在一个与质谱仪连接的特殊熔炉中加热粉末，质谱仪可以检测到微量的不同气体。随着粉末变暖，研究人员可以测量出每种气体的逸出量。

这种情况类似于岩石行星在数十亿年前凝固后形成最初大气的过程。行星通过放射性元素的衰变、与小行星或其他行星的碰撞，以及自身形成过程中剩余的热量来加热其原始岩石。加热的岩石释放出气体。汤普森说:“测量陨石排出的气体成分可以提供一系列岩石系外行星的大气成分。”

这三颗陨石大部分都释放出水蒸气，沐鸣平台注册登录官网占平均排放气体的62%。其次最常见的气体是一氧化碳和二氧化碳，其次是氢气、硫化氢和一些更复杂的气体，早期的实验版本没有发现这些气体。汤普森说，她希望在未来的实验中识别这些气体。

结果表明，天文学家应该预期年轻的岩石系外行星周围会有富含水的蒸汽大气，至少初步的估计是这样。汤普森说:“事实上，情况会复杂得多。”行星可能是由其他类型的岩石组成的，这些岩石会为它们的大气层提供其他气体，而地质活动会随着时间的推移改变行星的大气层。毕竟，地球上可呼吸的大气与火星上稀薄的、富含二氧化碳的空气和金星上厚厚的、热的、含硫的浓汤(SN: 9/14/20)截然不同。

尽管如此，“这个实验框架在连接岩态行星内部和它们早期大气方面迈出了重要的一步，”她说。

这种基础研究是有用的，因为它“为这些行星在演化过程中可能的样子提供了一个定量的组成框架，沐鸣平台登陆线路”行星科学家凯特·加德纳-凡迪(Kat Gardner-Vandy)说，她来自斯蒂尔沃特的俄克拉荷马州立大学，并没有参与这项新研究。她也研究陨石，经常有人问她，碾碎这些古老稀有岩石的实验是否值得。

“人们不可避免地会问我，‘你为什么要拿一块陨石，然后毁掉它?’”她说。“从陨石研究中获得的新知识就像陨石本身一样无价。”