银河系有无数颗系外行星,现在想象一颗极端环境的岩石世界,比地球大10倍,并离母恒星非常近,运行轨道绕一圈只需10天或更少。这种行星的表面不仅是热,表面几乎被烧成岩浆状,覆盖着温度至少850K的熔岩海洋,恒星风也剥除表面大气层。这或许已够惊奇,但这些行星由于母恒星的反射光而异常明亮,这种反光亮暗的特性称为“反照率”。
有些行星的反照率达50%(地球的反照率仅30%),行星科学家一直想弄清楚是什么原因造成这种亮度。这些熔岩行星的表面按理推断都烧成木碳,非常暗,但事实却相反,究竟是什么让它们如此明亮?虽然真相尚未厘清,但科学家通过在实验室制造出熔岩及火山玻璃,并测量两种材料的反照率,排除了这两者的可能性。
研究团队选择长石和玄武岩,这两种矿物当地球和太阳系其他岩质行星经常见,有很高的代表性。研究员将长石融化,不幸地是,冷却太快以致无法测量熔融状态下的反照率,但产生的火山玻璃,研究团队就有详细观察多角度照射及光反射特性。至于玄武岩,研究团队从雪城大学取得玄武岩玻璃样本,同样详细测量反照率,通过测量及计算一系列高温超级地球大小的反照率,发现若由这些物质构成表面,行星反照率相当低,顶多只到10%。
黑色的部分为玄武玻璃,可预期反照率较低。
这意味着团队可把注意力转到其他可能性,如金星的超高反照率,并非来自表面岩石,而是超厚的大气层。虽然炽热的岩浆地球被认为不太可能有大气层,或许只是我们对它们的了解不够。科学家认为这些反照率异常的碳球,表面可能有复杂的结构或大气系统,是我们前所未见。研究发布于《天文物理学期刊》。