艺术示意图：系外行星便是指太阳系之外，环绕其他恒星运转的行星体。咱们关于这些悠远国际简直一窍不通，对它们的内部结构则愈加生疏

北京时刻6月5日音讯，据美国太空网报导，在一些星球的中心，晶体正在构成。这儿的环境压强是地球海平面大气压强的4000万倍以上，比地球中心的压强也要高出10倍以上。科学家们想要澄清，在这样的极点环境下，物质会怎么发作改动？找到这个问题的答案，将有助于咱们搜索隐藏在银河系中的国际生命现象。

现在，科学家们关于这些极点环境下的晶体简直一窍不通。他们不知道这些晶体怎么以及何时构成，它们的外观怎么，具有什么样的性质。但这些问题的答案关于了解那些外星国际的地表状况将具有重要含义——那里终究是被活动的岩浆掩盖，仍是白雪皑皑，亦或是沐浴在来自近邻恒星剧烈的辐射海洋之中？而所有这些问题的答案，又必然会反过来影响到这些行星外表环境的宜居性。

太阳系外行星的内部关于人类而言，依然是一个疑团，由于在太阳系中根本上只要两大类的行星样本：要么便是体型很小，由岩石组成的类地行星，比方水星，金星，地球和火星；要么便是主要由气体组成的巨型行星，比方土星和木星。但在近些年，科学家们在太阳系之外其他恒星的周围发现了很不相同的行星，比方所谓的“超级地球”——相同岩石质地，但却很大；还有“迷你海王星”——相同由气体构成，可是却小得多；并且这两类行星的数量好像普遍存在，因而并非异类。

可是由于这些行星都沉浸在它们的“太阳”的光芒之中，观测难以进行，因而咱们现在对这些系外行星的了解依然十分有限。它们的地表是什么样的？组成的物质成分具体是什么？它们具有磁场吗？这些问题的答案，很大程度上取决于在其中心，处于极点高压环境下的岩石和金属将具有什么样的性质和行为。

今世科学的极限

正如多伦多大学行星科学家戴安娜·瓦伦西亚（Diana Valencia）所指出的那样：现在，咱们关于系外行星的了解根本仍是根据咱们对太阳系内行星的了解，随后推而广之。她在本年3月份举行的美国物理学会（APS）会议上呼吁矿藏研讨范畴的科学家们活泼测验探究这些奇特行星中心物质的行为和性质问题。

“推而广之”的办法不错，但也存在严峻的问题。比方说，在一个压强比地球中心还要超出10倍的极点环境下，金属将具有什么样的性质？这不是将地球中心的状况扩大十倍就能够得到定论的。在如此极点的压强环境下，物质的化学性质将呈现完全的改动。

加州大学洛杉矶分校理论矿藏物理学家拉尔斯·斯蒂克斯鲁德（Lars Stixrude）表明：“因而，咱们预期会在一颗超级地球的中心找到地球上，乃至自然界任何地方都不存在的特别晶体。这些物质内部的原子摆放将呈现只要在极点高压环境下才有或许呈现的摆放形式。”

之所以会发作这样的特别结构，是由于在极点压强环境下，原子之间的衔接办法被完全改动。在地球外表，乃至在较深的地下环境中，原子之间仅仅是依托外层电子之间的彼此作用联络在一同。但在超级地球中心的超强压强环境下，愈加内圈的电子将参加进来，并完全改动这些物质本来的化学反应性质。

而这种化学性质的改动将对整个行星的行为发作影响。比方说，科学家们知道超级地球将积蓄许多的热量。但他们无法确认终究这个量有多少，而这个问题的答案关于预算相关星球上的板块运动和火山爆发的活泼程度却具有重要参阅含义。在地球中心的压强程度下，一些较轻的元素与铁质内核彼此熔合，从而对行星的磁场性质发作影响，但在更高的压强条件下，这样的状况还会发作吗？不知道。乃至超级地球的巨细自身，或许也取决于组成其内核的物质的晶体结构性质。

可是，由于太阳系内部缺少相似的行星体能够作为近距离具体研讨的样本，科学家们不得不转而投入根本的物理学和数学核算，以及试验室模仿作业，来测验答复这类假定性问题。但这样的核算常常会得到一个开放式的答案，让人没有条理。

那么试验呢？

很惋惜，正如斯蒂克斯鲁德所说的那样：“这儿所要求的压强和温度环境条件都超出了当时试验室技能和试验操作的才能极限之外。”

在地球上发明一个“超级地球”

在地球上，科学家们发明最极点压强环境的做法常常是运用两个由工业钻石制成的尖锥，并运用锻压机之类的设备将两者顶到一同。但要想到达“超级地球”中心所要求的那种压强，把这两颗钻石压碎都做不到。物理学家们有必要另寻他法。他们所找到的这种办法叫做“动态紧缩试验”（dynamic-compression experiments），就像普林斯顿大学矿藏物理学家汤姆·杜菲（Tom Duffy）研讨组所做的那样。这种办法能够发作更接近于“超级地球”内部的压强环境。但这样做继续的时刻只能坚持一会儿，远不到一秒钟。

杜菲表明：“这儿的主意是这样的：你运用一束超强激光去照耀一个样本，这将导致样本外表被急剧加热并发作等离子体。遭到急剧加热的样本会忽然升温，小块样本会崩裂脱离外表，并在样本内部发作一道压力波，这种效应就像是火箭向前飞翔，尾气向后喷发相同。”

这儿所用的样本十分十分细小，一块平坦的，面积仅有大约一平方毫米的小块。而以上描绘的整个加热崩裂进程只继续不超越1纳秒（1亿分之一秒）。当压力波抵达样本反面，整个样本都会瞬间破碎。但经过对整个进程的紧密调查，杜菲和搭档们能够得到在远超当时试验水平的超强压强环境下铁以及其他分子的密度等各种信息。

还有许许多多的问题需要答复，但在这一范畴常识的更新速度很快。比方说，2007年2月份宣布在《天体物理学杂志》上的第一篇关于超级地球内部结构的论文现在现已被认为是过期的了，由于科学家们后来获得了地球内部有关化学元素的更新数据。

可是，答复这些问题十分重要，由于它们能够告知咱们在那些悠远的国际中是否或许存在相似板块运动，岩浆以及磁场，当然还有，那里是否具有适合生命生计的环境。