Eksoplaneedi jaht on paljastanud meie Universumi kohta väga huvitavaid asju. Lisaks paljudele gaasihiiglitele ja „super-Jupiteritele”, mis on sellise missiooni abil nagu Kepler avastanud, on olnud ka palju eksoplaneedi kandidaate, kes on suuruselt ja struktuurilt võrreldavad Maaga. Kuid kuigi need kehad võivad olla maapealsed (st koosneda mineraalidest ja kivisest materjalist), ei tähenda see, et nad oleksid "Maa-sarnased".
Millised mineraalid lähevad näiteks kivisele planeedile? Ja mida need konkreetsed kompositsioonid võiksid tähendada planeedi geoloogilise aktiivsuse jaoks, mis on omane planeedi evolutsioonile? Uue uuringu järgi, mille koostas astronoomide ja geofüüsikute meeskond, sõltub eksoplaneedi koostis selle tähe keemilisest koostisest - sellel võib olla tõsiseid tagajärgi selle asustatavusele.
Selle uuringu tulemusi tutvustati Ameerika Astronoomiaühingu (AAS) 229. koosolekul, mis toimub 3. jaanuarist 7. jaanuarini. Pärastlõunase esitluse ajal pealkirjaga “Kalju ja raske koha vahel: kas granaatplaneedid võivad olla elamiskõlblikud?” - Johanna Teske (Carnegie Teaduste Instituudi astronoom) näitas, kuidas eri tüüpi tähed võivad toota tohutult erinevat tüüpi planeete.
Apache Pointi vaatluskeskuse galaktilise evolutsiooni katse (APOGEE) abil, mis on osa Sloan Digital Sky Survey (SDSS) teleskoobist Apache Pointi vaatluskeskuses, uurisid nad 90 tähesüsteemist saadud spektrograafilist teavet - mida vaatles ka Kepleri missioon. Need süsteemid pakuvad eksoplaneetide jahimeestele erilist huvi, kuna on tõestatud, et need sisaldavad kiviseid planeete.
Nagu Teske esitluse käigus selgitas, võib see teave aidata teadlastel seada täiendavaid piiranguid planeedi elamiskõlblikkusele. "[O] uriuuringus on ühendatud tähe uued tähelepanekud ja planeedide interjööri uued mudelid," ütles ta. "Tahame paremini mõista väikese kivise eksoplaneedi koostise ja struktuuri mitmekesisust - kui tõenäoline on, et neil oleks plaaditektoonika või magnetväljad?"
Keskendumine eriti kahele tähesüsteemile - Kepler 102 ja Kepler 407 - näitas Teske, kuidas planeedi koosseisul on selle tähe koosseisuga palju pistmist. Kui Kepler 102-l on viis teadaolevat planeeti, siis Kepler 407-l on kaks erinevat planeeti - üks gaasiline ja teine maapealne. Ja kuigi Kepler 102 on üsna sarnane meie Päikesega (pisut vähem helendav), on Kepler 407 peaaegu sama massiga (kuid palju rohkem räni).
SDSS-i meeskond pöördus geofüüsikute meeskonna poole, et mõista, milliseid tagajärgi võivad need erinevused avaldada planeetide moodustumisele. Kayman Unterborni juhtimisel Arizona osariigi ülikoolist juhtis see meeskond arvutimudeleid, et näha, milliseid planeete igal süsteemil oleks. Nagu Unterborn selgitas:
„Võtsime APOGEE leitud tähekompositsioonid ja modelleerisime, kuidas elemendid meie mudelites planeetideks kondenseerusid. Leidsime, et Kepleri 407 ümbritsev planeet, mida me kutsusime Janetiks, oleks tõenäoliselt mineraalgranaadi rikas. Kepleri 102 ümbritsev planeet, mida me kutsusime oliiviks, on tõenäoliselt oliviinirikas, nagu ka Maa. "
See erinevus avaldaks märkimisväärset mõju planeetide tektoonikale. Ühe jaoks on granaat palju jäigem kui oliviin, mis tähendaks, et „Janet” kogeks pikaajalise plaaditektoonika osas vähem. See omakorda tähendaks, et protsessid, mida usutakse olevat olulised Maa elus, nagu vulkaaniline aktiivsus, atmosfääri ringlussevõtt ning maakoori ja vahevöö vahelised mineraalide vahetused, oleksid vähem levinud.
See tekitab lisaküsimusi “Maa-sarnaste” planeetide asustatavuse kohta teistes tähesüsteemides. Tundub, et lisaks sellele, et eksoplaneedid on kivised, neil on tugevad magnetväljad ja elujõuline keskkond, peab neil olema ka õige mineraalide segu, et toetada elu, nagu me seda teame, igal juhul. Veelgi enam, selline uurimistöö aitab meil ka mõista, kuidas elu Maa peal tekkis.
Tulevikku vaadates loodab uurimisrühm oma uuringut laiendada kõigile APOGEE poolt uuritud 200 000 tärnile, et näha, millised maapealsed planeedid võõrustada võiksid. See võimaldab astronoomidel kindlaks teha kivisemate maailmade mineraalset koostist, aidates neil seega kindlaks teha, millised kivised eksoplaneedid on “Maa-sarnased” ja millised on lihtsalt “Maa suurused”.
