Az exoplanet vadászata nagyon érdekes dolgokat tárt fel Világegyetemünkről. A Keplerhez hasonló misszió által felfedezett sok gázipari óriás és „szuper-jupiter” mellett, ott volt a sok exoplanet jelölt is, amelyek mérete és szerkezete hasonló a Földhez. De bár ezek a testek lehetnek földi (azaz ásványokból és sziklás anyagból álló), ez nem jelenti azt, hogy „földszerűek”.
Például milyen ásványok kerülnek egy sziklás bolygóra? És mit jelenthetnek ezek a kompozíciók a bolygó geológiai aktivitására, amely lényeges a bolygó evolúciójában? A csillagászok és geofizikusok csoportja által készített új tanulmány szerint az exoplanet összetétele a csillag kémiai összetételétől függ - ami súlyos következményekkel járhat annak életképességére.
A tanulmány eredményeit az American Astronomical Society (AAS) 229. ülésén mutatták be, amely január 3. és 7. között zajlik. Egy délutáni prezentáció során - „A szikla és a kemény hely között: lehetnek-e a gránát bolygók életképesek?” - Johanna Teske (a Carnegie Tudományos Intézet csillagásza) megmutatta, hogy a különféle csillagok milyen különféle bolygókhoz képesek.
Az Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) alkalmazásával, amely az Sloche Digital Sky Survey (SDSS) teleszkóp része az Apache Point Obszervatóriumban, megvizsgálták a 90 csillagrendszerből származó spektrográfiai információkat - amelyeket a Kepler misszió is megfigyelt. Ezek a rendszerek különösen érdeklik az exoplanet vadászokat, mivel kimutatták, hogy sziklás bolygókban vannak.
Mint Teske a bemutató során elmagyarázta, ez az információ segíthet a tudósoknak további korlátok bevezetésében annak, hogy mi szükséges ahhoz, hogy egy bolygó életképessé váljon. "Az [ur] tanulmány egyesíti a csillagok új megfigyeléseit és a bolygó belső tereinek új modelljeit" - mondta. "Jobban meg akarjuk érteni a kicsi, sziklás exoplanet összetételének és szerkezetének sokféleségét - mennyire valószínű, hogy lemeztektonikája vagy mágneses mezőjük van?"
Különösen két csillagrendszerre - a Kepler 102-re és a Kepler 407-re - összpontosítva Teske bemutatta, hogy a bolygó összetételének milyen nagy a köze a csillag összetételéhez. Míg a Kepler 102-nek öt ismert bolygója van, a Kepler 407-nek két különböző bolygója van: az egyik gáz halmazú, a másik földi. És bár a Kepler 102 nagyon hasonló a Napunkhoz (kissé kevésbé világító), a Kepler 407 tömege közel azonos (de sokkal több szilícium).
Annak megértése érdekében, hogy ezek a különbségek milyen következményekkel járhatnak a bolygóképződésre, az SDSS csapata geofizikusok csoportjához fordult. Cayman Unterborn vezetésével az Arizonai Állami Egyetemen ez a csapat számítógépes modelleket futtatott, hogy megnézze, hogy az egyes rendszerek milyen bolygókkal rendelkeznek. Ahogy Unterborn kifejtette:
„Készítettük az APOGEE által talált csillagkompozíciókat, és modelleztük, hogy az elemek miként kondenzálódtak bolygókká modelleinkben. Megállapítottuk, hogy a Kepler 407 körüli bolygó, amelyet Janetnek nevezünk, valószínűleg gazdag az ásványi gránátban. A Kepler 102 körüli bolygó, amelyet „olívanak” nevezünk, valószínűleg olivinban gazdag, mint a Föld. ”
Ez a különbség jelentős hatással lenne a bolygó tektonikájára. Egyrészt a gránát sokkal merevebb, mint az olivin, ami azt jelentené, hogy a „Janet” kevésbé tapasztalja meg a hosszú távú lemeztektonikát. Ez viszont azt jelentené, hogy ritkábban fordulnak elő olyan folyamatok, amelyekről úgy gondolják, hogy elengedhetetlenek a földi élethez - mint például a vulkáni tevékenység, a légköri újrahasznosítás és az ásványi anyagcsere a kéreg és a köpeny között.
Ez további kérdéseket vet fel a „Föld-szerű” bolygók más csillagrendszerekben való alkalmazhatóságával kapcsolatban. Amellett, hogy sziklás, erős mágneses mezővel és életképes atmoszférával rendelkezik, úgy tűnik, hogy az exoplanetokon a megfelelő ásványi anyagok keverékének kell lennie ahhoz, hogy mindenképpen támogassa az életét, amint azt mi ismerjük. Sőt, ez a fajta kutatás azt is segíti, hogy megértsük, hogy az élet elsősorban hogyan alakult ki a Földön.
A jövőre nézve a kutatócsoport reméli, hogy kiterjeszti kutatását az APOGEE által felkutatott mind a 200 000 csillagra, hogy megnézze, melyik földi bolygót tárolhat. Ez lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy meghatározzák több sziklás világ ásványi összetételét, ezáltal segítve őket abban, hogy meghatározzák, mely sziklás exoplanetalakok "földszerű", és melyek csak "földméretűek".
