碳質(zhì)行星的誕生？

堆積著鉆石和石墨的奇異行星，也許正在一顆鄰近恒星的周?chē)饾u形成。天文學(xué)家宣布，年輕恒星繪架座Beta周?chē)膲m埃盤(pán)擁有豐富的碳元素，使得富含碳元素（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“富碳”）的反常行星在那里形成的可能性大為增加。

我們太陽(yáng)系中的巖石行星主要由硅酸鹽礦物組成，例如石英和長(zhǎng)石。不過(guò)馬克·庫(kù)切納和薩拉·西格提出了模型，證明硅基行星并不是唯一的可能性。如果行星從碳元素多于氧元素的原行星盤(pán)中形成的話(huà)，建立在碳質(zhì)礦物基礎(chǔ)之上的行星就將是必然的。

現(xiàn)在，一個(gè)小組在研究了美國(guó)航空航天局遠(yuǎn)紫外分光探測(cè)器所拍攝的光譜之后，已經(jīng)找到了一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的原行星盤(pán)。這個(gè)得到了充分研究的碎屑盤(pán)圍繞在繪架座Beta星周?chē)?，其中的碳元素?cái)?shù)量是氧元素的9倍，而太陽(yáng)上碳的數(shù)量只有氧的1/2。繪架座Beta系統(tǒng)的年齡約為1200萬(wàn)年，距離地球僅63光年，早就被視為一個(gè)正在演化中的年輕行星系統(tǒng)的經(jīng)典范例。不過(guò)數(shù)量如此龐大的碳元素已經(jīng)讓研究人員開(kāi)始彷徨：這個(gè)系統(tǒng)究竟屬于什么類(lèi)型？

亞?！ち_伯奇領(lǐng)導(dǎo)了這個(gè)觀測(cè)小組。她指出，這個(gè)物質(zhì)盤(pán)也許代表了另一類(lèi)行星系統(tǒng)。這樣一個(gè)系統(tǒng)中的巖石行星也許跟地球大不一樣，它們的地殼也許由石墨（也就是鉛筆芯）構(gòu)成，隨處都散布著鉆石，不過(guò)這并不是唯一的區(qū)別。

“想象一個(gè)這樣的行星：那里的水和氧氣極其缺乏，但類(lèi)似甲烷、丙烷、丁烷、焦油和煤煙這樣的化合物卻大量存在?！睅?kù)切納說(shuō)，“碳基星球上的生命一定會(huì)非常奇怪?！?/p>

但是碳基行星并不是繪架座Beta的唯一可能。羅伯奇的小組推測(cè)，還存在另一種情況：繪架座Beta的物質(zhì)盤(pán)也許代表了一個(gè)富碳的階段，這是所有的行星系統(tǒng)，包括我們的太陽(yáng)系在內(nèi)，都曾經(jīng)歷過(guò)的?！袄L架座Beta可能就像一臺(tái)時(shí)間機(jī)器，讓我們看見(jiàn)了處于幼年時(shí)期的太陽(yáng)系?！绷_伯奇說(shuō)。

如果是這樣的話(huà)，羅伯奇說(shuō)，她預(yù)期將會(huì)發(fā)現(xiàn)另外一些同樣富含碳元素的碎屑盤(pán)。她的小組目前只用遠(yuǎn)紫外分光探測(cè)器研究了繪架座Beta，但是，天文學(xué)家還知道許多可供研究的年輕物質(zhì)盤(pán)。

不過(guò)，如果我們的太陽(yáng)系在年輕時(shí)富含碳元素的話(huà)，所有這些碳都是從哪兒來(lái)的，又到哪兒去了呢？科內(nèi)爾·亞歷山大，華盛頓卡內(nèi)AyC9XnFq0qO4PICEXfizFA==基研究所的一位宇宙化學(xué)家認(rèn)為，小行星和彗星可能是罪魁禍?zhǔn)?。碎屑盤(pán)是一個(gè)特別動(dòng)蕩的地方，小行星和彗星在那里經(jīng)常發(fā)生碰撞。這樣的碰撞會(huì)將富碳?xì)怏w撞出來(lái)，在原本擁有硅基行星的系統(tǒng)中釋放過(guò)剩的碳元素。強(qiáng)烈的星風(fēng)也許會(huì)在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)，將這些過(guò)剩的碳元素驅(qū)逐出境。

天文學(xué)家在我們太陽(yáng)系的原始?jí)m埃顆粒中，找到了這種理論的證據(jù)。其中一些塵埃保留著遠(yuǎn)古的碳成分，暗示我們的太陽(yáng)系曾經(jīng)擁有多得多的碳元素。

“然而，這些塵埃顆粒的碳含量不足以解釋我們?cè)诶L架座Beta中看到的氣體成分?！眮啔v山大說(shuō)，“我們需要考慮一種更加奇異的解釋。”

羅伯奇和她的小組在《自然》雜志上公布了他們的結(jié)果。他們猜測(cè)，進(jìn)一步探索繪架座Beta周?chē)母惶嘉镔|(zhì)盤(pán)，并且尋找更多類(lèi)似的天體，將需要使用更新的設(shè)備。他們推測(cè)，有可能被安裝到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上的宇宙起源攝譜儀將擁有足夠的靈敏度，可以對(duì)這些富碳?xì)怏w進(jìn)行細(xì)致的研究。

“也許繪架座Beta只是我們太陽(yáng)系的一個(gè)縮影，”庫(kù)切納說(shuō)，“或者，它正在告訴我們，宇宙中還存在其他令人眼花繚亂的、不同種類(lèi)的行星系統(tǒng)?！?/p>