การตามล่าดาวเคราะห์นอกระบบได้เปิดเผยสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับจักรวาลของเรา นอกจากยักษ์ใหญ่ด้านก๊าซและ“ ซุปเปอร์จูปิเตอร์” ที่ค้นพบโดยภารกิจอย่างเคปเลอร์ก็มีผู้สมัครดาวเคราะห์นอกระบบหลายคนที่เปรียบได้กับขนาดและโครงสร้างของโลก แต่ในขณะที่ร่างกายเหล่านี้อาจเป็นภาคพื้นดิน (เช่นประกอบด้วยแร่ธาตุและหิน) ไม่ได้หมายความว่าพวกเขาเป็น "เหมือนโลก"
ตัวอย่างเช่นแร่ธาตุชนิดใดที่ไปสู่ดาวเคราะห์หิน และองค์ประกอบพิเศษเหล่านี้อาจมีความหมายสำหรับกิจกรรมทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ซึ่งมีความสำคัญต่อการวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ จากการศึกษาใหม่ที่ผลิตโดยทีมนักดาราศาสตร์และนักธรณีฟิสิกส์องค์ประกอบของดาวเคราะห์นอกระบบขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ซึ่งอาจมีผลกระทบร้ายแรงต่อความเป็นอยู่ของมัน
ผลการศึกษาครั้งนี้ถูกนำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน (AAS) ครั้งที่ 229 ซึ่งจะจัดขึ้นระหว่างวันที่ 3 มกราคมถึง 7 มกราคม ในระหว่างการนำเสนอช่วงบ่าย - หัวข้อ“ ระหว่างก้อนหินและสถานที่แข็ง: สามารถโกเมนดาวเคราะห์ได้อาศัยอยู่ได้หรือไม่” - Johanna Teske (นักดาราศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์ Carnegie) แสดงให้เห็นว่าดาวประเภทต่าง ๆ สามารถสร้างดาวเคราะห์ประเภทต่าง ๆ ได้อย่างมากมาย
การใช้ Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ที่ Apache Point Observatory พวกเขาตรวจสอบข้อมูลทางสเปกโตรกราฟที่ได้จากระบบดาว 90 ซึ่งยังถูกสังเกตการณ์โดย Kepler Mission ระบบเหล่านี้มีความสนใจเป็นพิเศษสำหรับนักล่าดาวเคราะห์นอกระบบเพราะมันแสดงให้เห็นว่ามีดาวเคราะห์หิน
ตามที่ Teske อธิบายในระหว่างการนำเสนอข้อมูลนี้สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ในการวางข้อ จำกัด เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่จะทำให้ดาวเคราะห์อยู่อาศัยได้ “ การศึกษาของเรา [O] เป็นการรวมการสังเกตดาวฤกษ์ใหม่เข้ากับการตกแต่งภายในดาวเคราะห์รุ่นใหม่” เธอกล่าว “ เราต้องการเข้าใจความหลากหลายขององค์ประกอบและโครงสร้างดาวเคราะห์นอกระบบขนาดเล็กที่มีหินเป็นไปได้มากแค่ไหนที่พวกเขาจะมีแผ่นเปลือกโลกหรือสนามแม่เหล็ก?”
การมุ่งเน้นไปที่ระบบสองดาวโดยเฉพาะ - Kepler 102 และ Kepler 407 - Teske แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของดาวเคราะห์มีความสัมพันธ์กับองค์ประกอบของดาวฤกษ์อย่างไร ในขณะที่เคปเลอร์ 102 มีดาวเคราะห์ที่รู้จักห้าแห่งเคปเลอร์ 407 มีดาวเคราะห์สองดวงที่แตกต่างกันหนึ่งแห่งคือก๊าซหนึ่งและอีกโลกหนึ่ง และในขณะที่เคปเลอร์ 102 นั้นค่อนข้างคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา (ส่องสว่างน้อยกว่าเล็กน้อย) เคปเลอร์ 407 มีมวลใกล้เคียงกัน (แต่มีซิลิคอนมากขึ้น)
เพื่อที่จะเข้าใจว่าอะไรคือความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ทีม SDSS จึงหันไปหาทีมนักธรณีฟิสิกส์ นำโดย Cayman Unterborn จาก Arizona State University ทีมนี้ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อดูว่าดาวเคราะห์แต่ละชนิดมีระบบอะไร ดังที่ Unterborn อธิบายไว้:
“ เรานำองค์ประกอบของดาวที่ APOGEE ค้นพบและสร้างแบบจำลององค์ประกอบที่รวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ในแบบจำลองของเรา เราพบว่าดาวเคราะห์รอบเคปเลอร์ 407 ซึ่งเราเรียกว่า“ เจเน็ต” น่าจะมีแร่ธาตุโกเมน ดาวเคราะห์รอบเคปเลอร์ 102 ซึ่งเราเรียกว่า "โอลีฟ" อาจจะเป็นโอลิเวียเช่นโลก "
ความแตกต่างนี้จะมีผลกระทบอย่างมากต่อการแปรสัณฐานของดาวเคราะห์ สำหรับหนึ่งโกเมนมีความแข็งมากกว่าโอลิวีนซึ่งหมายความว่า“ เจเน็ต” จะมีประสบการณ์น้อยลงในการแปรสัณฐานแผ่นเปลือกโลกในระยะยาว สิ่งนี้หมายความว่ากระบวนการที่เชื่อว่าจำเป็นต่อชีวิตบนโลกเช่นกิจกรรมภูเขาไฟการรีไซเคิลในชั้นบรรยากาศและการแลกเปลี่ยนแร่ระหว่างเปลือกโลกและเปลือกโลก
สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสามารถในการอาศัยของดาวเคราะห์“ คล้ายโลก” ในระบบดาวดวงอื่น นอกเหนือจากการเป็นหินและมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและบรรยากาศที่ทำงานได้ดูเหมือนว่าดาวเคราะห์นอกระบบยังจำเป็นต้องมีแร่ธาตุที่เหมาะสมเพื่อสนับสนุนชีวิตที่เรารู้ไม่ว่าในระดับใด นอกจากนี้การวิจัยประเภทนี้ยังช่วยให้เราเข้าใจว่าชีวิตเกิดขึ้นบนโลกได้อย่างไรตั้งแต่แรก
ทีมวิจัยหวังที่จะขยายการศึกษาของพวกเขาเพื่อรวมดาวทั้งหมด 200,000 ดวงที่ทำการสำรวจโดย APOGEE เพื่อดูว่าดาวเคราะห์ดวงใดอาจเป็นเจ้าภาพดาวเคราะห์ สิ่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถกำหนดองค์ประกอบแร่ของโลกที่เป็นหินได้มากขึ้นดังนั้นจึงช่วยให้พวกเขาตัดสินใจว่าดาวเคราะห์นอกระบบจากหินชนิดใดที่มีลักษณะคล้ายโลกและเป็นเพียงขนาดโลก
