Cuộc săn lùng ngoại hành tinh đã tiết lộ một số điều rất thú vị về Vũ trụ của chúng ta. Ngoài nhiều người khổng lồ khí và Siêu Super Jupiter, được phát hiện bởi nhiệm vụ như Kepler, cũng có nhiều ứng cử viên ngoại hành tinh có thể so sánh về kích thước và cấu trúc với Trái đất. Nhưng trong khi các cơ thể này có thể là trên mặt đất (tức là bao gồm các khoáng chất và vật liệu đá), điều đó không có nghĩa là chúng giống như Trái đất.
Ví dụ, loại khoáng sản nào đi vào một hành tinh đá? Và những thành phần đặc biệt này có thể có ý nghĩa gì đối với hoạt động địa chất của hành tinh, vốn là bản chất của sự tiến hóa hành tinh? Theo nghiên cứu mới được thực hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học và địa vật lý, thành phần của một ngoại hành tinh phụ thuộc vào thành phần hóa học của ngôi sao của nó - có thể có ý nghĩa nghiêm trọng đối với khả năng cư trú của nó.
Những phát hiện của nghiên cứu này đã được trình bày tại Cuộc họp lần thứ 229 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ (AAS), sẽ diễn ra từ ngày 3 tháng 1 đến ngày 7 tháng 1. Trong buổi thuyết trình buổi chiều - có tiêu đề là Giữa một tảng đá và một nơi khó khăn: Các hành tinh Garnet có thể ở được không? - Johanna Teske (một nhà thiên văn học từ Viện Khoa học Carnegie) đã chỉ ra cách các loại sao khác nhau có thể tạo ra các loại hành tinh khác nhau.
Sử dụng Thí nghiệm tiến hóa thiên hà quan sát điểm (APOGEE) của Apache, là một phần của Kính viễn vọng khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) tại Đài quan sát điểm Apache, họ đã kiểm tra thông tin quang phổ thu được từ các hệ thống 90 sao - cũng được theo dõi bởi Phái bộ Kepler. Những hệ thống này được các thợ săn ngoại hành tinh quan tâm đặc biệt vì chúng đã được chứng minh là có chứa các hành tinh đá.
Như Teske đã giải thích trong quá trình thuyết trình, thông tin này có thể giúp các nhà khoa học đặt ra những hạn chế hơn nữa về những gì nó cần cho một hành tinh có thể ở được. Nghiên cứu của bạn [O] ur kết hợp các quan sát mới về các ngôi sao với các mô hình mới về nội thất hành tinh, cô nói. Chúng tôi muốn hiểu rõ hơn về sự đa dạng của cấu trúc và cấu trúc ngoại hành tinh nhỏ, đá - làm thế nào để chúng có khả năng kiến tạo mảng hoặc từ trường?
Tập trung vào hai hệ sao đặc biệt - Kepler 102 và Kepler 407 - Teske đã trình diễn cách cấu tạo của một hành tinh có liên quan rất lớn đến thành phần của ngôi sao. Trong khi Kepler 102 có năm hành tinh được biết đến, Kepler 407, có hai hành tinh khác nhau - một khí và một hành tinh khác trên mặt đất. Và trong khi Kepler 102 khá giống với Mặt trời của chúng ta (hơi kém sáng hơn), Kepler 407 có cùng khối lượng (nhưng nhiều silicon hơn).
Để hiểu hậu quả của những khác biệt này có thể có đối với sự hình thành hành tinh, nhóm SDSS đã chuyển sang một nhóm các nhà địa vật lý. Được dẫn dắt bởi Cayman Unterborn từ Đại học bang Arizona, nhóm này đã chạy các mô hình máy tính để xem mỗi loại hệ thống sẽ có những hành tinh nào. Như Unterborn đã giải thích:
Phần mềm Chúng tôi đã lấy các thành phần sao được tìm thấy bởi APOGEE và mô hình hóa cách các phần tử ngưng tụ thành các hành tinh trong các mô hình của chúng tôi. Chúng tôi thấy rằng hành tinh xung quanh Kepler 407, mà chúng tôi gọi là ‘Janet, có thể sẽ rất giàu trong garnet khoáng sản. Hành tinh xung quanh Kepler 102, mà chúng ta gọi là ‘Olive, có lẽ rất giàu olivine, giống như Trái đất.
Sự khác biệt này sẽ có tác động đáng kể đến kiến tạo hành tinh. Đối với một người, garnet cứng hơn rất nhiều so với olivin, điều đó có nghĩa là có nghĩa là Jan Janet sẽ trải nghiệm ít hơn trong cách kiến tạo mảng dài hạn. Đến lượt điều này có nghĩa là các quá trình được cho là thiết yếu đối với sự sống trên Trái đất - như hoạt động núi lửa, tái chế khí quyển và trao đổi khoáng chất giữa lớp vỏ và lớp phủ - sẽ ít phổ biến hơn.
Điều này đặt ra nhiều câu hỏi khác về khả năng cư trú của các hành tinh giống Trái đất của Hồi giáo trong các hệ sao khác. Ngoài việc là đá và có từ trường mạnh và khí quyển khả thi, dường như các ngoại hành tinh cũng cần phải có sự pha trộn phù hợp của các khoáng chất để hỗ trợ sự sống như chúng ta biết, ở mức độ nào. Hơn nữa, loại nghiên cứu này cũng giúp chúng ta hiểu được sự sống xuất hiện trên Trái đất như thế nào ngay từ đầu.
Nhìn về phía trước, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ mở rộng nghiên cứu của họ để bao gồm tất cả 200.000 ngôi sao được APOGEE khảo sát để xem nơi nào có thể chứa các hành tinh trên mặt đất. Điều này sẽ cho phép các nhà thiên văn xác định thành phần khoáng vật của các thế giới nhiều đá hơn, do đó giúp họ xác định các ngoại hành tinh đá nào giống như Trái đất, và đó chỉ là một kích cỡ Trái đất.
