恒星的化学性质与它的行星形成之间有什么联系？

天文学家有多少种可能探测系外行星的方法？ 两种最常见的方法是：凌日法（Transit Method）和径向法（Radial Velocity Method）。 两个方法各有它们的限制，因此寻找替代方法开始萌芽。美国宾夕法尼亚大学物理与天文系本科毕业生积及·尼包亚（Jacob Nibauer）最近提出了一种新方法。 他的建议是观测一颗恒星的化学成分，在分析了大约一千五百颗恒星的数据后，他的发现有些出人意表。

光谱学使天文学家能够直接收集有关恒星化学成分的数据。 尼包亚的方法考虑到恒星和行星是由相同的星云物质形成的。 鉴于可以在恒星形成之前估计该物质的化学成分，如果恒星本身恰好缺少一些可用于制造岩石行星的物质，这是一个非常有力的指标，显示实际上是否有存在的岩石行星围绕那颗恒星运行。

为了证明这个理论，尼包亚使用了斯隆数码化巡天的一部分第二代阿帕奇点天文台银河演化实验（The second generation of the Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment）并重点研究数据中化学成分包含在岩石行星中的五种不同元素。 然后，他应用贝叶斯分析（Bayesian analysis ）的统计工具，将数据集中的恒星类型分为一个常规类别，其中恒星仍然具有预期数量的耐火（即岩石形成）元素，这些元素可以从星云中得到，或浓度低于预期的枯竭类别。

有趣的是，数据显示，调查中的大多数恒星的化学成分实际上与太阳相似，由于缺乏耐火材料而属于枯竭类别。 先前对恒星化学成分的研究发现，太阳的数值异常，但可能存在差，因为它们使用了太阳本身的某些特征作为分类机制。 但是，在分析太阳之前对这两个组进行分类，然后将离我们最近的恒星划分到适当分类的组中的方法是一种更加公正的做法。

即使消除了这种偏差，这项研究中仍有许多未解决的问题。 到目前为止，还没有任何明确的证据显示缺乏成形岩石元素的恒星与岩石行星的联系比未枯竭的恒星更多。 此外，考虑到银河系中的恒星总数，即使是一千五百颗恒星也是一个相对较小的样本量。 随着收集更多关于系外行星本身和恒星化学特征的数据，将更清楚了解这些造岩矿物的存在与这些系外系统中任何岩石行星的存在之间是否有关系。

【图：美国太空总署;文：节译自美国宾夕法尼亚大学2021年6月9日新闻公布】 研究全文刊登在2021年2月5日出版的《天体物理学
报》

本文由奇点天文作者上传并发布，奇点天文仅提供文章投稿展示，文章仅代表作者个人观点，不代表奇点天文立场。