行星是由物質構成的

太空中還有第二個地球嗎?隨著新技術的不斷發展，我們對行星系統的了解越來越多。迄今為止，在太陽系外已經發現了3700顆行星。這些系外行星的行星質量和半徑可以用來推斷它們的平均密度，但不能推斷它們確切的化學成分和結構。因此，關於這些行星可能是什麼樣子的有趣問題仍然懸而未決。「理論上,我們可以假設各種成分,如純水的世界,一個世界的純粹的搖滾,和行星氫氦大氣層和探索預計半徑」解釋了邁克爾?Lozovsky教授的博士研究生拉維特赫爾大學計算科學研究所的蘇黎世。

行星組成閾值

Lozovsky和他的合作者使用資料庫和統計工具來描述系外行星和它們的大氣層。它們是相當普遍的，被一層易揮發的氫和氦包圍。然而，之前直接測量的數據不允許研究人員確定確切的結構，因為不同的成分可能導致相同的質量和半徑。因此，除了有關質量和半徑的數據的準確性外，研究小組還調查了已知的3700個行星中83個已知的內部結構、溫度和反射輻射，這些行星的質量和半徑是確定的。

「我們使用統計分析來對可能的成分進行限制。利用一個被探測到的系外行星的資料庫，我們發現每一個理論行星結構都有一個「臨界半徑」，在這個半徑上沒有這種行星存在。氣相層中比氦重的元素數量、氫和氦的比例以及大氣中元素的分布是決定閾值半徑的重要因素。

超級地球和迷你的

計算科學研究所的研究人員發現，半徑為地球的1.4倍(6,371公里)的行星可能與地球類似，也就是說，它們的組成與地球相似。半徑超過這一閾值的行星中硅酸鹽或其他輕質物質的比例更高。大多數半徑在1.6倍地球半徑以上的行星，除了其岩石內核外，還必須有一層氫氣-氦氣或水，而大於2.6倍地球半徑的行星不可能是水世界，因此可能被大氣層包圍。半徑大於4地球半徑的行星被認為是非常氣態的，由至少10%的氫和氦組成，類似於天王星和海王星。

這項研究的發現為這些行星的發展和多樣性提供了新的見解。一個特別有趣的門檻是關於大的類地行星(也被稱為超級地球)和小的氣態行星(也被稱為迷你海王星)之間的區別。據研究人員稱，這個臨界值的半徑是地球的三倍。因此，在這個閾值以下，我們就有可能在銀河系廣闊的區域找到類地行星。

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