De bouwstenen van de aarde lijken te zijn opgebouwd uit 'vrij normale' ingrediënten, volgens onderzoekers die met 's werelds krachtigste telescopen werken. Wetenschappers hebben de samenstelling van 18 verschillende planetenstelsels gemeten tot op een afstand van 456 lichtjaar en vergeleken met de onze, en ontdekte dat veel elementen aanwezig zijn in vergelijkbare verhoudingen als die op aarde.

Dit is een van de grootste onderzoeken om de algemene samenstelling van materialen in andere planetaire systemen te meten, en begint wetenschappers in staat te stellen meer algemene conclusies te trekken over hoe ze zijn vervalst, en wat dit zou kunnen betekenen voor het vinden van aardachtige lichamen elders.

"De meeste bouwstenen die we in andere planetaire systemen hebben bekeken, hebben een samenstelling die in grote lijnen overeenkomt met die van de aarde", zei onderzoeker Dr. Siyi Xu van het Gemini Observatorium in Hawaï, die het werk presenteerde op de Goldschmidt-conferentie in Boston.

De eerste planeten in een baan om andere sterren werden pas in 1992 gevonden (dit was in een baan om een ​​pulsar), sindsdien proberen wetenschappers te begrijpen of sommige van deze sterren en planeten vergelijkbaar zijn met ons eigen zonnestelsel.

"Het is moeilijk om deze afgelegen lichamen rechtstreeks te onderzoeken. Vanwege de enorme afstanden die ermee gemoeid zijn, hun nabije ster heeft de neiging om elk elektromagnetisch signaal te overstemmen, zoals licht of radiogolven", zei Siyi Xu. "Dus moesten we naar andere methoden kijken".

Daarom, het team besloot te kijken hoe de planetaire bouwstenen de signalen van witte dwergsterren beïnvloeden. Dit zijn sterren die het grootste deel van hun waterstof en helium hebben verbrand, en gekrompen om erg klein en dicht te zijn - er wordt verwacht dat onze zon over ongeveer 5 miljard jaar een witte dwerg zal worden.

Dr. Xu vervolgde, "De atmosfeer van witte dwergen bestaat uit waterstof of helium, die een vrij duidelijk en schoon spectroscopisch signaal afgeven. Echter, als de ster afkoelt, het begint materiaal van de planeten aan te trekken, asteroïden, kometen enzovoort die eromheen draaiden, waarvan sommige een stofschijf vormen, een beetje zoals de ringen van Saturnus. Als dit materiaal de ster nadert, het verandert hoe we de ster zien. Deze verandering is meetbaar omdat het het spectroscopische signaal van de ster beïnvloedt, en stelt ons in staat om het type en zelfs de hoeveelheid materiaal rond de witte dwerg te identificeren. Deze metingen kunnen extreem gevoelig zijn, waardoor lichamen zo klein als een asteroïde kunnen worden gedetecteerd".

Het team deed metingen met behulp van spectrografen op de Keck-telescoop op Hawaï, 's werelds grootste optische en infraroodtelescoop, en op de Hubble-ruimtetelescoop.

Siyi Xu vervolgde, "In dit onderzoek, we hebben ons gericht op de steekproef van witte dwergen met stofschijven. We hebben calcium kunnen meten, magnesium, en siliciumgehalte in de meeste van deze sterren, en nog een paar elementen in sommige sterren. We hebben misschien ook water gevonden in een van de systemen, maar we hebben het nog niet gekwantificeerd:het is waarschijnlijk dat er in sommige van deze werelden veel water zal zijn. Bijvoorbeeld, we hebben eerder één stersysteem geïdentificeerd, 170 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Boötes, die rijk was aan koolstof, stikstof en water, het geven van een compositie vergelijkbaar met die van Halley's Comet. In het algemeen echter, hun samenstelling lijkt erg op de massa van de aarde.

Dit zou betekenen dat de chemische elementen, de bouwstenen van de aarde zijn gebruikelijk in andere planetaire systemen. Van wat we kunnen zien, in termen van de aanwezigheid en het aandeel van deze elementen, we zijn normaal, vrij normaal. En dat betekent dat we waarschijnlijk aardachtige planeten elders in onze Melkweg kunnen verwachten".

Dr. Xu vervolgde:"Dit werk is nog steeds aan de gang en de recente vrijgave van gegevens van de Gaia-satelliet, die tot nu toe 1,7 miljard sterren heeft gekenmerkt, heeft een revolutie teweeggebracht in het veld. Dit betekent dat we de witte dwergen een stuk beter zullen begrijpen. We hopen de chemische samenstelling van extrasolair planetair materiaal met een veel hogere precisie te bepalen"

Professor Sara Seager, Hoogleraar Planetaire Wetenschappen aan het Massachusetts Institute of Technology, is ook de plaatsvervangend wetenschappelijk directeur van de onlangs gelanceerde TESS-missie (Transiting Exoplanet Survey Satellite), die op zoek gaan naar exoplaneten. Ze zei:

"Het is verbazingwekkend voor mij dat de beste manier om het inwendige van exoplaneten te bestuderen, is door planeten die uit elkaar zijn gescheurd en geabsorbeerd door hun witte dwerggastster. Het is geweldig om vooruitgang te zien op dit onderzoeksgebied en om solide bewijs te hebben dat planeten met aardachtige samenstellingen common-het voeden van ons vertrouwen dat een aardachtige planeet rond een zeer nabije normale ster daarbuiten wacht om gevonden te worden".

Professor Seager was niet betrokken bij dit onderzoek.