Eksoplanetes medības ir atklājušas dažas ļoti interesantas lietas par mūsu Visumu. Papildus daudzajiem gāzes milžiem un “super-Jupiteriem”, kurus atklājusi tāda misija kā Keplers, ir bijuši arī daudzi eksoplanetu kandidāti, kuru lielums un struktūra ir salīdzināmi ar Zemi. Bet, kaut arī šie ķermeņi var būt sauszemes (t.i., sastāv no minerāliem un akmeņainiem materiāliem), tas nenozīmē, ka tie ir “Zemei līdzīgi”.
Piemēram, kādi minerāli nonāk akmeņainā planētā? Un ko šīs konkrētās kompozīcijas varētu nozīmēt planētas ģeoloģiskajai aktivitātei, kas ir raksturīga planētas evolūcijai? Saskaņā ar jauno pētījumu, ko izstrādājusi astronomu un ģeofiziķu komanda, eksoplanētas sastāvs ir atkarīgs no tās zvaigznes ķīmiskā sastāva - tas var nopietni ietekmēt tā apdzīvojamību.
Šī pētījuma rezultāti tika prezentēti Amerikas Astronomijas biedrības (AAS) 229. sanāksmē, kas notiks no 3. janvāra līdz 7. janvārim. Pēcpusdienas prezentācijas laikā ar nosaukumu “Starp klints un cietu vietu: vai granātas planētas var būt apdzīvojamas?” - Johanna Teske (Kārnegi zinātniskā institūta astronoms) parādīja, kā dažādi zvaigznes var radīt ļoti atšķirīgus planētu veidus.
Izmantojot Apache Point Observatory galaktiskās evolūcijas eksperimentu (APOGEE), kas ir daļa no Sloan Digital Sky Survey (SDSS) teleskopa Apache Point observatorijā, viņi pārbaudīja spektrogrāfisko informāciju, kas iegūta no 90 zvaigžņu sistēmām - ko arī novēroja Keplera misija. Šīs sistēmas īpaši interesē eksoplanētu medniekus, jo ir pierādīts, ka tajās ir klinšainas planētas.
Kā Teske paskaidroja prezentācijas laikā, šī informācija varēja palīdzēt zinātniekiem noteikt turpmākus ierobežojumus tam, kas nepieciešams, lai planēta būtu apdzīvojama. "[O] ur pētījumā apvienoti jauni zvaigžņu novērojumi ar jauniem planētu interjeru modeļiem," viņa sacīja. "Mēs vēlamies labāk izprast mazu, akmeņainu eksoplanētu sastāva un struktūras daudzveidību - cik liela varbūtība, ka viņiem būs plātņu tektonika vai magnētiskie lauki?"
Koncentrējoties uz divu zvaigžņu sistēmām - Kepler 102 un Kepler 407 - Teske parādīja, kā planētas sastāvam ir daudz sakara ar tās zvaigznes sastāvu. Tā kā Kepler 102 ir piecas zināmas planētas, Kepler 407 ir divas dažādas planētas - viena gāzveida un otra virszemes. Un, lai arī Kepler 102 ir diezgan līdzīgs mūsu Saulei (nedaudz mazāk gaismas), Kepler 407 ir gandrīz tāda pati masa (bet daudz vairāk silīcija).
Lai saprastu, kādas sekas šīm atšķirībām varētu būt planētu veidošanās, SDSS komanda vērsās pie ģeofizikāņu komandas. Kaimana Unterborna vadībā no Arizonas štata universitātes šī komanda vadīja datoru modeļus, lai redzētu, kāda veida planētām būtu katra sistēma. Kā skaidroja Unterborns:
“Mēs paņēmām APOGEE atrastās zvaigžņu kompozīcijas un modelējām, kā elementi kondensējas planētās mūsu modeļos. Mēs noskaidrojām, ka planēta ap Kepler 407, kuru mēs saucām par “Janet”, varētu būt bagāta ar minerālu granātu. Apkārt Keplera 102 planētai, kuru mēs saucām par olīvu, iespējams, ir daudz olivīna, tāpat kā Zemei. ”
Šai atšķirībai būtu ievērojama ietekme uz planētas tektoniku. Pirmkārt, granāts ir daudz stingrāks nekā olivīns, kas nozīmētu, ka “Janet” ilgtermiņa plātņu tektonikai būtu mazāk pieredzes. Tas savukārt nozīmētu, ka procesi, par kuriem tiek uzskatīts, ka tie ir nepieciešami dzīvībai uz Zemes, piemēram, vulkāna aktivitātes, atmosfēras pārstrāde un minerālu apmaiņa starp garoza un mantiju, būtu mazāk izplatīti.
Tas rada papildu jautājumus par “Zemei līdzīgu” planētu apdzīvojamību citās zvaigžņu sistēmās. Ne tikai akmeņaina un spēcīga magnētiskā lauka, bet arī dzīvotspējīga atmosfēra, šķiet, ka eksoplanetām arī ir vajadzīgs pareizais minerālu sajaukums, lai katrā ziņā atbalstītu dzīvību, kādu mēs to zinām. Turklāt šāda veida pētījumi mums arī palīdz saprast, kā uz Zemes parādījās dzīvība.
Raugoties nākotnē, pētījumu grupa cer paplašināt savu pētījumu, iekļaujot visas 200 000 zvaigznes, kuras APOGEE ir apsekojušas, lai redzētu, kuras varētu uzņemt zemes planētas. Tas ļaus astronomiem noteikt vairāk akmeņainu pasauļu minerālu sastāvu, tādējādi palīdzot viņiem noteikt, kuras akmeņainās eksoplanetes ir “Zemei līdzīgas” un kuras ir tikai “Zemes lieluma”.
