Kun eksoplaneettoja löytyy kaiken aikaa lisää, voidaan yrittää selvittää, onko tietynlaisilla tähdillä tietynlaisia planeettoja. Jos jonkinlaista säännönmukaisuutta löytyy, eksojen metsästys helpottuu ja tehostuu.

Koska tähti ja sitä mahdollisesti kiertävät planeetat syntyvät samasta kaasu- ja pölypilvestä, tähden kemiallinen koostumus kertoo myös planeettojen ominaisuuksista. 

Jo aikaisemmissa tutkimuksissa on todettu, että jättiläisplaneettoja syntyy yleisimmin rautapitoisten tähtien ympärille. Pienemmät kiviplaneetat sen sijaan eivät vaadi erityistä runsautta raudan osalta.

Uudessa tutkimuksessa tarkastelua on laajennettu myös muihin alkuaineisiin. Sen mukaan tähdet, joilla on ympärillään Maan kokoluokkaa olevia kiviplaneettoja, ovat pääpiirteissään koostumukseltaan samanlaisia kuin tähdet, joilla on Neptunuksen kokoisia kiertolaisia tai ei lainkaan planeettoja. Kaasujättiläisten kiertämistä tähdistä ne kuitenkin poikkeavat selvästi.

Tutkijaryhmä keskittyi seitsemään tähteen, joilla on ainakin yksi Maata muistuttava kiviplaneetta, ja tarkasteli 19 eri alkuaineen runsauksia niiden koostumuksessa. 

Tulosten mukaan maankaltaisia planeettoja ei yleensä ole tähdillä, joissa on runsaasti esimerkiksi rautaa ja piitä. Se on yllättävää, sillä kiviplaneettojen yleisimpiä alkuaineita ovat juuri rauta ja pii.

"Planeettojen syntyyn liittyvistä tähtien ominaisuuksista käydään kiivasta kiistelyä", toteaa tutkimusta johtanut Simon Schuler. "Meidän tuloksemme tukevat teoriaa, jonka mukaan pieniä kiviplaneettoja syntyy kemialliselta koostumukseltaan hyvin vaihteleville tähdille."

"Se tarkoittaa, että pienet kiviplaneetat voivat olla vielä oletettuakin yleisempiä", lisää tutkimusryhmään kuulunut Johanna Teske.

Kun planeettoja syntyy nuorta tähteä ympäröivästä kaasu- ja pölykiekosta, on mahdollista, että planeetoiksi kasautuva aine on pois tähden koostumuksesta. Jos niin todella on, paranevat mahdollisuudet löytää uusia eksoplaneettoja, sillä niiden kiertämissä tähdissä tiettyjä alkuaineita olisi silloin tavallista vähemmän. 

Tutkituista seitsemästä tähdestä yhdessäkään ei kuitenkaan näkynyt merkkejä tiettyjen alkuaineiden vähentymisestä planeettojen syntyprosessissa. 

"Pienten planeettojen löytäminen on haasteellista, joten on hienoinen pettymys, ettemme saaneet selvää vihjettä niiden kiertämien tähtien tunnistamiseksi", Teske valittelee.

"Tuloksemme on silti tosi jännittävä, koska sen mukaan pienet planeetat ovat hyvin yleisiä ja kemialliselta koostumukseltaan vaihtelevia."

Tutkimuksesta kerrottiin Carnegie-instituutin uutissivuilla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: NASA Ames/JPL-Caltech/Tim Pyle (Taiteilijan näkemys Kepler-62f-eksoplaneetasta, joka on ”super-Maa”. Se kiertää Aurinkoa pienempää ja viileämpää tähteä noin 1 200 valovuoden etäisyydellä.)