Нове дослідження астрогеології передбачає, що більшість найближчих скелястих екзопланет абсолютно не схожі ні на що в нашій Сонячній системі.
Астрономи зробили перші оцінки типів гірських порід, що існують на планетах, що обертаються навколо найближчих зірок. Вивчивши хімічний склад «забруднених» білих карликів, вони дійшли висновку, що більшість кам'янистих планет, що обертаються навколо найближчих зірок, більш різноманітні й екзотичні, ніж вважалося раніше, з типами гірських порід, яких немає ніде в нашій Сонячній системі.
Астрономи виявили тисячі планет, що обертаються навколо зірок у нашій галактиці, відомих як екзопланети. Однак важко зрозуміти, з чого саме складаються ці планети і чи нагадують вони Землю. Щоб спробувати з'ясувати це, астрономи вивчили атмосфери так званих забруднених білих карликів. Це щільні колапсуючі ядра колись нормальних зірок, таких як Сонце, які містять сторонній матеріал з планет, астероїдів або інших скелястих тіл, які колись оберталися навколо зірки, але в кінцевому підсумку впали на неї і «забруднили» її атмосферу.
Шукаючи елементи, які в природних умовах не існували б в атмосфері білого карлика (що-небудь крім водню і гелію), вчені можуть з'ясувати, з чого складаються скелясті планетні об'єкти.
Астрономи вивчили 23 забруднених білих карлика, всі в межах 650 світлових років від Сонця, де кальцій, кремній, магній і залізо були точно вимірені за допомогою обсерваторії Кека на Гаваях, космічного телескопа Хаббл та інших обсерваторій. Потім вчені використовували вимірені вмісти цих елементів, щоб відновити мінерали і гірські породи, які з них утворилися.
Вони виявили, що ці білі карлики мають набагато ширший діапазон складів, ніж будь-яка з внутрішніх планет у нашій Сонячній системі, припускаючи, що їхні планети мають більш широкий спектр типів гірських порід. Насправді, деякі з композицій настільки незвичайні, що вченим довелося придумати нові назви (такі як «кварцові піроксеніти» і «периклазові дуніти»), щоб класифікувати нові типи гірських порід, які повинні були існувати на цих планетах.
«У той час як деякі екзопланети, які колись оберталися навколо забруднених білих карликів, здаються схожими на Землю, на більшості з них є породи, екзотичні для нашої Сонячної системи», - сказав автор дослідження Сійї Сюй. «У них немає прямих аналогів у Сонячній системі».
Вчені описують, що ці нові типи каменів можуть означати для скелястих світів, до яких вони належать. "Деякі типи гірських порід, які ми бачимо з даних про білих карликів, можуть розчиняти більше води, ніж гірські породи на Землі, і можуть вплинути на розвиток океанів. Деякі типи гірських порід можуть плавитися при набагато нижчих температурах і утворювати більш товсту кору, ніж земні породи, а деякі типи гірських порід можуть бути більш пластичними, що може сприяти розвитку тектоніки плит ".
Більш ранні дослідження забруднених білих карликів виявили елементи зі скелястих тіл, у тому числі кальцій, алюміній і літій. Однак вчені пояснюють, що це другорядні елементи (які зазвичай становлять невелику частину земної породи), і вимірювання основних елементів (які становлять більшу частину земної породи), особливо кремнію, необхідні, щоб дійсно знати які типи гірських порід існували б на цих планетах.
Крім того, дослідники заявляють, що високі рівні магнію і низькі рівні кремнію, вимірені в атмосфері білих карликів, припускають, що виявлені кам'яні уламки, ймовірно, прийшли з надр планет - з мантії, а не з їх кори. Деякі попередні дослідження забруднених білих карликів повідомляли про ознаки існування континентальної кори на кам'янистих планетах, які колись оберталися навколо цих зірок, але вчені не знайшли жодних доказів наявності таких порід.
Однак спостереження не виключають повністю, що планети мали континентальну або інші типи кори. «Ми вважаємо, що якщо порода кори існує, ми не можемо її побачити, ймовірно, тому, що вона зустрічається в занадто малій частині порівняно з масою інших планетних компонентів, таких як ядро і мантія, щоб їх можна було виміряти».
Дослідження було опубліковано в Nature Communications.
