Охота на экзопланету открыла некоторые очень интересные вещи о нашей Вселенной. В дополнение к множеству газовых гигантов и «супер-юпитеров», обнаруженных такой миссией, как Кеплер, было также много кандидатов в экзопланеты, сопоставимых по размеру и структуре с Землей. Но хотя эти тела могут быть земными (т. Е. Состоят из минералов и каменистых материалов), это не означает, что они «подобны Земле».
Например, какие минералы попадают на скалистую планету? И что эти конкретные составы могут означать для геологической деятельности планеты, которая является неотъемлемой частью эволюции планеты? Согласно новому исследованию, проведенному группой астрономов и геофизиков, состав экзопланеты зависит от химического состава ее звезды, что может иметь серьезные последствия для ее обитаемости.
Результаты этого исследования были представлены на 229-м заседании Американского астрономического общества (AAS), которое будет проходить с 3 по 7 января. Во время дневной презентации под названием «Между камнем и наковальней: могут ли планеты-гранаты быть пригодными для жизни?» - Джоанна Теске (астроном из Научного института Карнеги) показала, как разные типы звезд могут производить совершенно разные типы планет.
Используя Эксперимент по галактической эволюции в Обсерватории Апача (APOGEE), который является частью телескопа Sloan Digital Sky Survey (SDSS) в Обсерватории Апача, они изучили спектрографическую информацию, полученную из 90-звездных систем, которые также были обнаружены Миссией Кеплера. Эти системы представляют особый интерес для охотников за экзопланетами, поскольку в них содержатся каменистые планеты.
Как объяснил Теске в ходе презентации, эта информация может помочь ученым наложить дополнительные ограничения на то, что требуется для обитаемости планеты. «Наше исследование объединяет новые наблюдения звезд с новыми моделями планетных интерьеров», - сказала она. «Мы хотим лучше понять разнообразие небольших скалистых составов и структур экзопланет - насколько вероятно, что они имеют тектонику плит или магнитные поля?»
Концентрируясь на двух звездных системах, в частности - Kepler 102 и Kepler 407 - Теске продемонстрировал, как состав планеты имеет непосредственное отношение к составу ее звезды. Принимая во внимание, что у Кеплера 102 есть пять известных планет, у Кеплера 407 есть две разные планеты - одна газообразная и другая земная. И хотя Kepler 102 очень похож на наше Солнце (чуть менее светящееся), Kepler 407 имеет почти такую же массу (но намного больше кремния).
Чтобы понять, какие последствия могут иметь эти различия для формирования планет, команда SDSS обратилась к команде геофизиков. Эта команда, возглавляемая Кайманом Унтерборном из Университета штата Аризона, управляла компьютерными моделями, чтобы увидеть, какие виды планет будет иметь каждая система. Как объяснил Унтерборн:
«Мы взяли звездные композиции, найденные APOGEE, и смоделировали, как элементы конденсировались в планеты в наших моделях. Мы обнаружили, что планета вокруг Кеплера 407, которую мы назвали «Джанет», вероятно, будет богата минеральным гранатом. Планета вокруг Кеплера 102, которую мы назвали «Оливой», вероятно, богата оливином, как и Земля ».
Эта разница окажет значительное влияние на планетную тектонику. С одной стороны, гранат намного более жесткий, чем оливин, что означало бы, что «Джанет» будет испытывать меньше на пути долгосрочной тектоники плит. Это, в свою очередь, будет означать, что процессы, которые, как считается, необходимы для жизни на Земле, такие как вулканическая активность, рециркуляция в атмосфере и обмен минералами между земной корой и мантией, будут встречаться реже.
Это поднимает дополнительные вопросы о пригодности планет, подобных Земле, в других звездных системах. Вдобавок к тому, что он скалистый и имеет сильные магнитные поля и жизнеспособную атмосферу, кажется, что экзопланетам также необходимо иметь правильное сочетание минералов, чтобы поддерживать жизнь - жизнь, какой мы ее знаем, во всяком случае. Более того, такого рода исследования также помогают нам понять, как возникла жизнь на Земле.
Заглядывая вперед, исследовательская группа надеется расширить свое исследование, включив в него все 200 000 звезд, обследованных APOGEE, чтобы увидеть, какие из них могут разместить планеты земного типа. Это позволит астрономам определять минеральный состав более каменистых миров, тем самым помогая им определить, какие каменистые экзопланеты «похожи на Землю», а какие просто «размером с Землю».
