太陽系外惑星を探すことで、宇宙について非常に興味深いことがわかりました。ケプラーのようなミッションによって発見された多くのガスの巨人と「スーパージュピター」に加えて、サイズと構造が地球に匹敵する多くの太陽系外惑星候補もありました。ただし、これらの物体は地球にある（つまり、鉱物と岩石で構成されている）可能性がありますが、「地球のような」物体であるとは限りません。
たとえば、岩の惑星にはどのような鉱物が入りますか？そして、これらの特定の構成は、惑星の進化に固有の惑星の地質活動にとって何を意味するのでしょうか？天文学者と地球物理学者のチームが作成した新しい研究によると、太陽系外惑星の組成は、その居住性に深刻な影響を与える可能性のあるその星の化学組成に依存しています。
この研究の結果は、1月3日から1月7日まで開催される第229回米国天文学会（AAS）の会議で発表されました。午後のプレゼンテーション–「岩と堅い場所の間：ガーネットの惑星は居住可能か？」 – Johanna Teske（カーネギー科学研究所の天文学者）は、さまざまな種類の星が非常にさまざまな種類の惑星を生成する方法を示しました。
アパッチポイント天文台のスローンデジタルスカイサーベイ（SDSS）望遠鏡の一部であるアパッチポイント天文台銀河進化実験（APOGEE）を使用して、90の星系から得られた分光情報を調べました。これらの情報は、ケプラーミッションでも観測されました。これらのシステムは岩石の多い惑星を含むことが示されているため、太陽系外惑星のハンターにとって特に興味深いものです。
プレゼンテーションの過程でTeskeが説明したように、この情報は科学者が惑星が居住可能になるために必要なことをさらに制限するのに役立ちます。 「私たちの研究は、星の新しい観測と惑星内部の新しいモデルを組み合わせています」と彼女は言った。 「私たちは、小さくて岩が多い太陽系外惑星の組成と構造の多様性をよりよく理解したいのです。彼らがプレートテクトニクスまたは磁場を持っている可能性はどのくらいありますか？」
ケプラー102とケプラー407の2つの星系に焦点を当てると、テスケは惑星の構成がその星の構成とどのように関係しているかを示しました。ケプラー102には5つの既知の惑星があるのに対し、ケプラー407には2つの異なる惑星があります。1つは気体、もう1つは地球です。そして、ケプラー102は私たちの太陽に非常に似ていますが（わずかに光度が低い）、ケプラー407は同じ質量に近いです（ただし、シリコンははるかに多い）。
これらの違いが惑星形成にどのような影響を与える可能性があるかを理解するために、SDSSチームは地球物理学者のチームに目を向けました。アリゾナ州立大学のCayman Unterbornが率いるこのチームは、コンピュータシステムを実行して、各システムにどのような種類の惑星があるかを調べました。 Unterbornが説明したように：
「APOGEEが見つけた星の構成を取り、要素が惑星に凝縮する方法をモデルでモデル化しました。 「ジャネット」と呼ばれるケプラー407の周りの惑星には、鉱物ガーネットが豊富に含まれている可能性が高いことがわかりました。私たちが「オリーブ」と呼んだケプラー102の周りの惑星は、おそらく地球のようなかんらん石が豊富です。」
この違いは、惑星のテクトニクスに大きな影響を与えるでしょう。一つには、ガーネットはかんらん石よりもはるかに硬いため、「ジャネット」では長期的なプレートテクトニクスの経験が少なくなります。これは、火山活動、大気循環、地殻とマントル間の鉱物交換など、地球上の生命に不可欠であると考えられているプロセスが一般的ではなくなることを意味します。
これは、他の星系における「地球のような」惑星の居住性に関する追加の問題を提起します。岩だらけで、強力な磁場と実行可能な雰囲気を持っていることに加えて、太陽系外惑星は、生命をサポートするために鉱物を適切に混合する必要があるようです。さらに、この種の研究は、そもそも生命がどのようにして地球上に出現したのかを理解するのにも役立ちます。
今後、調査チームはAPOGEEが調査した20万個の星すべてを対象に調査を拡大し、地球型惑星をホストできる星を特定したいと考えています。これにより、天文学者はより岩の多い世界の鉱物組成を決定できるようになり、どの岩のような太陽系外惑星が「地球のような」もので、どれがちょうど「地球サイズ」であるかを決定するのに役立ちます。
