在高溫爐中加熱的隕石樣本所釋放的氣體可以告訴科學家關於岩質系外行星大氣的初始構成。在對類似地球的岩石行星的初始大氣層進行的一項新的實驗室調查中，加州大學聖克魯斯分校的研究人員在一個高溫爐中加熱原始的隕石樣本，並分析了所釋放的氣體。
他們的結果發表在4月15日的《自然-天文學》上，表明地球行星的初始大氣層可能與行星大氣層理論模型中使用的許多常見假設有很大差異。
第一作者、加州大學聖克魯斯分校天文學和天體物理學研究生麥琪·湯普森說：”當我們開始能夠用新的望遠鏡和先進的儀器觀測系外行星大氣時，這些信息將非常重要。”
岩質行星的早期大氣層被認為主要是由行星表面釋放的氣體形成的，這是行星構件吸積過程中的強烈加熱和後來行星發展早期的火山活動的結果。
“當行星的構件聚集在一起時，材料被加熱併產生氣體，如果行星足夠大，這些氣體將被保留為大氣層，”共同作者、加州大學聖克魯茲分校地球和行星科學助理教授Myriam Telus解釋說。”我們正試圖在實驗室中模擬一個行星大氣層形成時的這個非常早期的過程，這樣我們就可以對這個故事進行一些實驗性的約束。”
研究人員分析了三塊被稱為CM型碳質軟玉石的隕石，它們的成分被認為代表了太陽和行星形成的材料
“這些隕石是形成我們太陽系中的行星的構件的剩餘材料，”湯普森說。”軟石與其他類型的隕石不同，因為它們沒有熱到融化，所以它們保留了一些更原始的成分，可以告訴我們行星形成前後太陽系的組成。”
與物理系的材料科學家合作，研究人員建立了一個連接到質譜儀和真空系統的熔爐。當隕石樣品被加熱到1200攝氏度時，該系統分析了樣品中礦物產生的揮發性氣體。水蒸氣是最主要的氣體，還有大量的一氧化碳和二氧化碳，以及少量的氫氣和硫化氫氣體也被釋放出來。行星大氣的模型通常假設太陽丰度–即與太陽相似的成分，因此以氫和氦為主。
其他研究人員已經用隕石做了加熱實驗，但那些研究是出於其他目的，並使用了不同的方法。很多人對隕石進入地球大氣層時會發生什麼感興趣，所以那些研究並不是在這個框架下進行的，而是為了了解放氣情況。
這項研究分析的三顆隕石是1969年落在澳大利亞的默奇森軟石；2013年在西撒哈拉收集的Jbilet Winselwan；以及2019年落在哥斯達黎加的Aguas Zarcas。
使用來自太陽系的隕石來了解其他恆星周圍的系外行星似乎很武斷，但是對其他恆星的研究發現，這種類型的材料實際上在其他恆星周圍相當常見。