地球に似た岩石惑星の初期大気に関する新しい実験室研究で、カリフォルニア大学の研究者は原始隕石のサンプルを高温炉で加熱し、形成されたガスを分析しました。
この結果は、地球型惑星の初期大気が、惑星大気の理論モデルで使用される多くの一般的な仮定とは大きく異なる可能性があることを示唆しています。 この情報は、新しい望遠鏡や高度な機器を使って太陽系外惑星の大気を観察し始めるときに重要になります。
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岩石惑星の初期の大気は、主に、惑星の構成要素の構築中の激しい加熱と、惑星の発達の初期段階における火山活動の結果として、惑星の表面から放出されたガスから形成されたと考えられています。 惑星の構成要素が集まると、物質が加熱されてガスが形成されます。惑星が十分に大きい場合、ガスは大気として閉じ込められます。 科学者たちは、実験室で惑星の大気形成のこの非常に初期のプロセスをシミュレートしようとしています。
研究者たちは、CM 型炭素質コンドライトとして知られる つの隕石を分析しました。その組成は、太陽と惑星が形成された物質を代表すると考えられています。 コンドライトは他のタイプの隕石とは異なり、溶けるほど熱くならないため、惑星が形成されたときの太陽系の組成について教えてくれる最も原始的な成分をいくつか保持しています。
物理学科の材料科学者と協力して、研究者は質量分析計と真空システムに接続された炉を設置しました。 隕石サンプルが 1200°C に加熱されると、システムはサンプル内の鉱物から発生する揮発性ガスを分析しました。 水蒸気が主なガスで、かなりの量の一酸化炭素と二酸化炭素が含まれており、少量の水素と硫化水素も放出されました。
専門家によると、惑星大気のモデルは太陽の組成に似た組成を想定していることが多いため、水素とヘリウムが支配的です。 「しかし、隕石の脱ガスに基づいて、水蒸気が主要なガスであり、一酸化炭素と二酸化炭素がそれに続くと予想されます」と彼らは言います。 「太陽の組成を使用することは、太陽系星雲から大気を得る大きな木星サイズの惑星では正常ですが、より小さな惑星はガス放出からより多くの大気を得ると考えられています.
研究者たちは、その結果を隕石の組成に基づく化学平衡モデルの予測と比較しました。 実際に何が起こるかを確認するには、実験が必要です。 系外惑星の大気の理論モデルにより良い制約を提供するために、さまざまな隕石に対してこれを行いたいと考えています。」
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