Polowanie na egzoplanetę ujawniło kilka bardzo interesujących rzeczy na temat naszego Wszechświata. Oprócz wielu gazowych gigantów i „super-Jowisza” odkrytych przez misję, takich jak Kepler, było też wielu kandydatów na egzoplanetę, które pod względem wielkości i struktury są porównywalne z Ziemią. Ale chociaż ciała te mogą być ziemskie (tj. Złożone z minerałów i materiału skalnego), nie oznacza to, że są „podobne do Ziemi”.
Na przykład, jakie minerały trafiają na skalistą planetę? A co te szczególne kompozycje mogą oznaczać dla geologicznej aktywności planety, która jest nieodłączna dla ewolucji planet? Według nowych badań opracowanych przez zespół astronomów i geofizyków, skład egzoplanety zależy od składu chemicznego gwiazdy - co może mieć poważne konsekwencje dla jej zdolności do życia.
Wyniki tego badania zostały przedstawione na 229. spotkaniu American Astronomical Society (AAS), które odbędzie się w dniach 3 stycznia - 7 stycznia. Podczas popołudniowej prezentacji zatytułowanej „Pomiędzy skałą a trudnym miejscem: czy planety z granatami nadają się do zamieszkania?” - Johanna Teske (astronom z Carnegie Institute of Science) pokazała, w jaki sposób różne typy gwiazd mogą wytwarzać bardzo różne typy planet.
Korzystając z eksperymentu Galactic Evolution Experiment (APOGEE) w Obserwatorium Apache Point, który jest częścią teleskopu Sloan Digital Sky Survey (SDSS) w Obserwatorium Apache Point, zbadano informacje spektrograficzne uzyskane z 90 układów gwiezdnych - które również zaobserwowano w misji Kepler. Systemy te są szczególnie interesujące dla łowców egzoplanet, ponieważ wykazano, że zawierają planety skaliste.
Jak wyjaśnił Teske podczas prezentacji, informacje te mogą pomóc naukowcom w nałożeniu dalszych ograniczeń na warunki życia planety. „[O] nasze badanie łączy nowe obserwacje gwiazd z nowymi modelami planetarnych wnętrz” - powiedziała. „Chcemy lepiej zrozumieć różnorodność niewielkiego, skalistego składu i struktury egzoplanety - na ile prawdopodobne jest, że będą mieli tektonikę płyt lub pola magnetyczne?
Koncentrując się w szczególności na dwóch układach gwiezdnych - Kepler 102 i Kepler 407 - Teske pokazał, jak skład planety ma wiele wspólnego z kompozycją gwiazdy. Podczas gdy Kepler 102 ma pięć znanych planet, Kepler 407, ma dwie różne planety - jedną gazową, a drugą ziemską. I chociaż Kepler 102 jest dość podobny do naszego Słońca (nieco mniej świecący), Kepler 407 ma prawie tę samą masę (ale znacznie więcej krzemu).
Aby zrozumieć, jakie konsekwencje te różnice mogą mieć dla formacji planetarnej, zespół SDSS zwrócił się do zespołu geofizyków. Zespół prowadzony przez Caymana Unterborna z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie przeprowadził modele komputerowe, aby zobaczyć, jakie rodzaje planet będą miały każdy system. Jak wyjaśnił Unterborn:
„Wzięliśmy kompozycje gwiazd znalezione przez APOGEE i modelowaliśmy, w jaki sposób pierwiastki skraplają się na planetach w naszych modelach. Odkryliśmy, że planeta wokół Kepler 407, którą nazwaliśmy „Janet”, prawdopodobnie byłaby bogata w granat mineralny. Planeta wokół Keplera 102, którą nazwaliśmy „Oliwką”, jest prawdopodobnie bogata w oliwiny, podobnie jak Ziemia. ”
Ta różnica miałaby znaczący wpływ na tektonikę planet. Po pierwsze, granat jest o wiele sztywniejszy niż oliwin, co oznaczałoby, że „Janet” doświadczyłaby mniej w zakresie długoterminowej tektoniki płyt. To z kolei oznaczałoby, że procesy uważane za niezbędne do życia na Ziemi - takie jak aktywność wulkaniczna, recykling atmosferyczny i wymiana minerałów między skorupą a płaszczem - byłyby mniej powszechne.
Rodzi to dodatkowe pytania dotyczące zamieszkiwania planet „podobnych do Ziemi” w innych układach gwiezdnych. Oprócz tego, że są skaliste i mają silne pola magnetyczne oraz żywą atmosferę, wydaje się, że egzoplanety muszą także mieć odpowiednią mieszankę minerałów, aby w każdym razie wspierać życie takie, jakie znamy. Co więcej, tego rodzaju badania pomagają nam przede wszystkim zrozumieć, jak powstało życie na Ziemi.
Patrząc w przyszłość, zespół badawczy ma nadzieję rozszerzyć swoje badania o wszystkie 200 000 gwiazd zbadanych przez APOGEE, aby zobaczyć, które mogą pomieścić planety lądowe. Umożliwi to astronomom określenie składu mineralnego bardziej skalistych światów, co pomoże im ustalić, które skaliste egzoplanety są „podobne do Ziemi”, a które „wielkości Ziemi”.
