Perburuan eksoplanet telah mendedahkan beberapa perkara yang sangat menarik mengenai Alam Semesta kita. Selain banyak raksasa gas dan "Super-Jupiters" yang ditemui oleh misi seperti Kepler, ada juga banyak calon exoplanet yang setanding dengan ukuran dan strukturnya dengan Bumi. Tetapi sementara badan-badan ini mungkin darat (iaitu terdiri dari mineral dan bahan berbatu), ini tidak bermaksud bahawa mereka "seperti Bumi".
Contohnya, jenis mineral apa yang masuk ke planet berbatu? Dan apakah arti komposisi khusus ini untuk aktiviti geologi planet ini, yang penting bagi evolusi planet? Menurut kajian baru yang dihasilkan oleh pasukan ahli astronomi dan ahli geofizik, komposisi eksoplanet bergantung pada komposisi kimia bintangnya - yang boleh memberi implikasi serius terhadap kebiasaannya.
Penemuan kajian ini dibentangkan dalam Mesyuarat ke-229 Persatuan Astronomi Amerika (AAS), yang akan berlangsung dari 3 Januari hingga 7 Januari. Semasa persembahan petang - bertajuk "Antara Batu dan Tempat yang Keras: Bolehkah Garnet Planet Duduk?" - Johanna Teske (ahli astronomi dari Institut Sains Carnegie) menunjukkan bagaimana pelbagai jenis bintang dapat menghasilkan pelbagai jenis planet.
Dengan menggunakan Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), yang merupakan bagian dari Teleskop Sloan Digital Sky Survey (SDSS) di Apache Point Observatory, mereka memeriksa maklumat spektrografi yang diperoleh dari sistem 90 bintang - yang juga diperhatikan oleh Kepler Mission. Sistem ini sangat menarik bagi pemburu eksoplanet kerana telah terbukti mengandungi planet berbatu.
Seperti yang dijelaskan oleh Teske semasa pembentangan, maklumat ini dapat membantu para saintis untuk meletakkan kekangan lebih lanjut mengenai apa yang diperlukan agar planet dapat dihuni. "Kajian kami menggabungkan pengamatan bintang baru dengan model dalaman planet yang baru," katanya. "Kami ingin lebih memahami kepelbagaian komposisi dan struktur eksoplanet berbatu kecil - seberapa besar kemungkinan mereka mempunyai tektonik plat atau medan magnet?"
Berfokus pada sistem dua bintang khususnya - Kepler 102 dan Kepler 407 - Teske menunjukkan bagaimana komposisi planet mempunyai banyak kaitan dengan komposisi bintangnya. Manakala Kepler 102 memiliki lima planet yang diketahui, Kepler 407, memiliki dua planet yang berbeza - satu gas dan satu lagi daratan. Walaupun Kepler 102 hampir sama dengan Matahari kita (sedikit kurang bercahaya), Kepler 407 mempunyai jisim yang hampir sama (tetapi lebih banyak silikon).
Untuk memahami apa akibatnya perbezaan ini terhadap pembentukan planet, pasukan SDSS beralih kepada pasukan ahli geofizik. Diketuai oleh Cayman Unterborn dari Arizona State University, pasukan ini menjalankan model komputer untuk melihat jenis planet yang akan dimiliki oleh setiap sistem. Seperti yang dijelaskan oleh Unterborn:
"Kami mengambil komposisi bintang yang dijumpai oleh APOGEE dan memodelkan bagaimana unsur-unsur itu menjadi pekat dalam planet dalam model kami. Kami mendapati bahawa planet di sekitar Kepler 407, yang kami sebut 'Janet,' mungkin akan kaya dengan garnet mineral. Planet di sekitar Kepler 102, yang kita sebut 'Olive,' mungkin kaya dengan olivin, seperti Bumi. "
Perbezaan ini akan memberi kesan yang besar pada tektonik planet. Untuk satu, garnet jauh lebih kaku daripada olivin, yang bermaksud "Janet" akan mengalami kurang dalam cara tektonik plat jangka panjang. Ini seterusnya bermaksud bahawa proses yang diyakini penting untuk kehidupan di Bumi - seperti aktiviti gunung berapi, kitar semula atmosfera, dan pertukaran mineral antara kerak dan mantel - akan menjadi kurang biasa.
Ini menimbulkan pertanyaan tambahan mengenai kebiasaan planet "seperti Bumi" dalam sistem bintang lain. Selain berbatu dan mempunyai medan magnet yang kuat dan atmosfera yang layak, nampaknya eksoplanet juga perlu mempunyai campuran mineral yang tepat untuk menunjang kehidupan - kehidupan seperti yang kita ketahui. Terlebih lagi, penyelidikan semacam ini juga membantu kita memahami bagaimana kehidupan muncul di Bumi sejak awal.
Ke depan, pasukan penyelidik berharap dapat melanjutkan kajian mereka untuk memasukkan semua 200.000 bintang yang disurvei oleh APOGEE untuk melihat yang dapat menampung planet-planet terestrial. Ini akan membolehkan para astronom menentukan komposisi mineral dari dunia yang lebih berbatu, sehingga membantu mereka menentukan eksoplanet berbatu mana yang "seperti Bumi", dan mana yang hanya "seukuran Bumi".
