Полювання на екзопланети виявило дуже цікаві речі про наш Всесвіт. Окрім багатьох газових гігантів та «Супер-Юпітерів», виявлених за місією, як Кеплер, було також багато кандидатів у екзопланети, які за розмірами та структурою можна порівняти із Землею. Але хоча ці тіла можуть бути наземними (тобто складеними з мінералів і скелястих матеріалів), це не означає, що вони є "подібними до Землі".
Наприклад, які корисні копалини йдуть у скелясту планету? І що ці конкретні композиції можуть означати для геологічної активності планети, яка є властивою планетарній еволюції? Згідно з новим дослідженням, проведеним командою астрономів та геофізиків, склад екзопланети залежить від хімічного складу її зірки - що може мати серйозні наслідки для її заселеності.
Результати цього дослідження були представлені на 229-му засіданні Американського астрономічного товариства (AAS), яке відбудеться з 3 по 7 січня. Під час післяобідньої презентації під назвою "Між скелею і важким місцем: чи можуть гранатні планети бути придатними для життя?" - Йоганна Теске (астроном з Інституту науки Карнегі) показала, як різні типи зірок можуть виробляти надзвичайно різні типи планет.
Використовуючи експеримент галактичної еволюції точки обсерваторії Apache (APOGEE), який є частиною телескопа Sloan Digital Sky Survey (SDSS) в обсерваторії Apache Point, вони вивчили спектрографічну інформацію, отриману з 90-зіркових систем, яку також спостерігала місія Kepler. Ці системи представляють особливий інтерес для мисливців на екзопланети, оскільки, як було показано, вони містять скелясті планети.
Як пояснив Теске в ході презентації, ця інформація може допомогти вченим поставити додаткові обмеження щодо того, що потрібно для проживання планети. "Ур-дослідження поєднує нові спостереження зірок з новими моделями планетарних інтер'єрів", - сказала вона. "Ми хочемо краще зрозуміти різноманітність малого, скелястого екзопланетного складу та структури - наскільки ймовірними є тектоніка плит чи магнітні поля?"
Зосереджуючись, зокрема, на двох зіркових системах - Кеплер 102 та Кеплер 407 - Теске продемонстрував, як склад планети має велике відношення до складу її зірки. Тоді як Kepler 102 має п'ять відомих планет, Kepler 407 має дві різні планети - одну газоподібну, а іншу земну. І хоча Kepler 102 досить схожий на наше Сонце (трохи менш світиться), Kepler 407 має близьку до такої ж маси (але набагато більше кремнію).
Щоб зрозуміти, які наслідки ці відмінності можуть мати для планетарного формування, команда SDSS звернулася до команди геофізиків. Очолювана Кайманом Унтерборном з університету штату Арізона, ця команда розробила комп'ютерні моделі, щоб побачити, які планети матиме кожна система. Як пояснив Ненароджений:
"Ми взяли зіркові композиції, знайдені APOGEE, і моделювали, як елементи конденсуються в планетах в наших моделях. Ми виявили, що планета навколо Кеплера 407, яку ми назвали «Джанет», швидше за все, буде багата мінеральним гранатом. Планета навколо Кеплера 102, яку ми назвали «Оливкова», ймовірно, багата олівіном, як Земля ».
Ця різниця матиме значний вплив на тектоніку планети. Для одного, гранат набагато жорсткіший, ніж олівін, що означатиме, що «Джанет» буде відчувати менше на шляху довготривалої тектоніки плит. Це в свою чергу означатиме, що процеси, які, як вважають, важливі для життя на Землі - як вулканічна активність, переробка атмосфери та обмін мінералів між земною землею та мантією - будуть менш поширеними.
Це викликає додаткові питання щодо заселеності планет "подібних до Землі" в інших зіркових системах. Окрім того, що вона є скелястою та має сильні магнітні поля та життєздатну атмосферу, схоже, що екзопланети також повинні мати правильну суміш мінералів для того, щоб підтримувати життя, як ми його знаємо, у будь-якому разі. Більше того, подібні дослідження також допомагають нам зрозуміти, як життя зародилося в першу чергу на Землі.
Забігаючи наперед, дослідницька команда сподівається розширити своє дослідження, щоб включити всі 200 000 зірок, обстежених APOGEE, щоб побачити, які можуть розміщувати земні планети. Це дозволить астрономам визначити мінеральний склад більш скельних світів, тим самим допомогти їм визначити, які скельні екзопланети є "подібними до Землі", а які - "розмірами Землі".
