Kamenné exoplanety jsou mnohem a mnohem podivnější, než se dosud soudilo

Kamenné exoplanety: nová studie naznačuje, že většina blízkých kamenných exoplanet se nepodobá ničemu v naší Sluneční soustavě

Astronomka Siyi Xu z NSF´s NOIRLab ve spolupráci s geologem Keithem Putirkou z Kalifornské univerzity se pokusili o první odhad typů hornin, které se vyskytují na kamenných exoplanetách obíhajících kolem blízkých hvězd. Po studiu chemického složení "znečištěných" bílých trpaslíků dospěli k závěru, že většina kamenných exoplanet je rozmanitějších a exotičtějších, než se dříve soudilo, s typy hornin, které se nikde v naší Sluneční soustavě nevyskytují.

Astronomové dodnes objevili tisíce exoplanet obíhajících kolem hvězd v naší Galaxii. Je však obtížné zjistit, z čeho jsou tyto planety složeny. K nalezení odpovědi na tuto otázku začali badatelé zkoumat atmosféry "znečištěných" bílých trpaslíků, zhroucených jader Slunci podobných hvězd.

Takovíto bílí trpaslíci obsahují cizorodý materiál planet a dalších kamenných těles, která kdysi obíhala kolem hvězdy, ale nakonec po kolapsu ústředního tělesa spadla na bílého trpaslíka a "kontaminovala" jeho atmosféru. Hledáním prvků, které by v atmosféře bílého trpaslíka přirozeně neexistovaly (tedy vše mimo vodík a hélium), mohou vědci usuzovat, z čeho se bývalé exoplanety skládaly.

Putirka s Xu se podrobněji podívali na 23 znečištěných bílých trpaslíků do vzdálenosti 650 světelných let od Slunce. Přítomnost vápníku, křemíku, hořčíku a železa byly přesně měřeny na Keckově observatoři na Havaji, s pomocí HST aj.

Badatelé použili naměřená množství těchto prvků k rekonstrukci minerálů a hornin, ze kterých byly zničené exoplanety složeny. Zjistili, že rozsah zastoupení zkoumaných prvků je mnohem větší, než je tomu u kterékoliv z vnitřních planet v naší Sluneční soustavě. To naznačuje, že tyto exoplanety měly pestřejší škálu hornin, než je tomu ve Sluneční soustavě.

Ve skutečnosti jsou některé kompozice natolik neobvyklé, že Putirka s Xu museli vytvořit pro možné horniny nová jména, aby mohli klasifikovat nové typy hornin, které musely na těchto exoplanetách existovat. Nová nomenklatura tak zavádí pojmy jako křemenné pyroxenity, křemenné ortopyroxenity, periklasové dunity, periklasové klinopyroxenity aj. Některé exoplanety mohly být složením podobné Zemi, většina z nich však byla složena z hornin, které jsou pro naší Sluneční soustavu exotické a nemají v ní žádné své protějšky.

Některé typy hornin, které tvořily dávné kamenné světy, mohly absorbovat více vody, než dokáží horniny na Zemi. To by mělo zásadní vliv na vznik oceánů. Některé z hornin mohou tát při nižších teplotách a vytvářet silnější kůru než pozemské horniny. A některé horniny mohly naopak tát při vyšších teplotách, což by mohlo usnadnit rozvoj deskové tektoniky. Tyto světy tak mohly být naprosto odlišné od těch, než jaké známe z naší Sluneční soustavy.

Dřívější studie znečištěných bílých trpaslíků nalezly v atmosférách těchto hvězd vedle výše uvedených prvků i stopy hliníku a lithia. Jak ale Putirka s Xu vysvětlují, jedná se o vedlejší prvky, které jsou zastoupeny jen slabě a že měření hlavních prvků, které tvoří největší část pozemských hornin (zejména křemíku) jsou potřebná k poznání toho, jaké druhy hornin na těchto exoplanetách existovaly.

• Zdroj: Rocky Exoplanets Are Even Stranger Than We Thought