Ловът за екзопланета разкри някои много интересни неща за нашата Вселена. В допълнение към множеството газови гиганти и „Супер-Юпитери“, открити от мисия като Кеплер, има и много кандидати за екзопланети, които са сравними по размер и структура с Земята. Но макар че тези тела може да са земни (т.е. съставени от минерали и скалисти материали), това не означава, че са „подобни на Земята“.
Например, какви минерали отиват в скалиста планета? И какво могат да означават тези конкретни състави за геоложката активност на планетата, която е присъща на планетарната еволюция? Според ново проучване, изготвено от екип от астрономи и геофизици, съставът на екзопланета зависи от химичния състав на нейната звезда - което може да има сериозни последици за обитаемостта му.
Резултатите от това проучване бяха представени на 229-ата среща на Американското астрономическо дружество (AAS), която ще се проведе от 3 до 7 януари. По време на следобедна презентация, озаглавена „Между скалата и трудното място: Могат ли планетите от гранат да бъдат обитаеми?“ - Йохана Теске (астроном от Научния институт в Карнеги) показа как различните видове звезди могат да произведат значително различни видове планети.
Използвайки галактически експеримент за наблюдение на точки Apache (APOGEE), който е част от телескопа на Sloan Digital Sky Survey (SDSS) в обсерваторията Apache Point, те изследваха спектрографската информация, получена от 90 звездни системи - които също бяха наблюдавани от мисията Kepler. Тези системи са от особен интерес за ловците на екзопланети, тъй като е доказано, че съдържат скалисти планети.
Както Теске обясни по време на презентацията, тази информация би могла да помогне на учените да поставят допълнителни ограничения относно необходимостта от обитаване на планетата. "[O] ур проучване съчетава нови наблюдения на звезди с нови модели на планетарни интериори", каза тя. „Искаме да разберем по-добре разнообразието от малки, скалисти екзопланети по състав и структура - колко е вероятно те да имат тектоника на плочи или магнитни полета?“
Фокусирайки се по-специално върху две звездни системи - Kepler 102 и Kepler 407 - Теске демонстрира как съставът на планетата има много общо със състава на нейната звезда. Докато Kepler 102 има пет известни планети, Kepler 407 има две различни планети - едната газообразна, а другата земна. И докато Kepler 102 е доста подобен на нашето Слънце (малко по-слабо светещ), Kepler 407 има близо до същата маса (но много повече силиций).
За да разбере какви последствия могат да имат тези различия за планетарното формиране, екипът на SDSS се обърна към екип от геофизици. Воден от Кайман Унърборн от Аризонския държавен университет, този екип пусна компютърни модели, за да види какви видове планети ще има всяка система. Както обясни Unterborn:
„Взехме звездните композиции, открити от APOGEE, и моделирахме как елементите се кондензират в планетите в нашите модели. Установихме, че планетата около Kepler 407, която нарекохме „Жанет“, вероятно ще бъде богата на минерална граната. Планетата около Kepler 102, която нарекохме „Olive“, вероятно е богата на оливин, като Земята. “
Тази разлика би имала значително влияние върху планетарната тектоника. От една страна, гранатът е много по-твърд от оливина, което би означавало, че „Жанет“ би изпитвал по-малко по пътя на дългосрочната тектоника на плочите. Това от своя страна би означавало, че процесите, за които се смята, че са от съществено значение за живота на Земята - като вулканична активност, рециклиране на атмосферата и обмен на минерали между кора и мантия - ще бъдат по-редки.
Това повдига допълнителни въпроси относно обитаемостта на „подобни на Земята“ планети в други звездни системи. Освен че са скалисти и имат силни магнитни полета и жизнеспособна атмосфера, изглежда, че екзопланетите също трябва да имат правилната комбинация от минерали, за да поддържат живота - живот такъв, какъвто го познаваме, във всеки случай. Нещо повече, този вид изследвания също ни помага да разберем как животът се е появил на Земята на първо място.
Гледайки напред, изследователският екип се надява да разшири своето проучване, за да включи всички 200 000 звезди, изследвани от APOGEE, за да види кои могат да бъдат домакини на земни планети. Това ще позволи на астрономите да определят минералния състав на по-скалните светове, като по този начин ще им помогнат да определят кои скални екзопланети са „подобни на Земята“ и кои са само „по размер на Земята“.
