Päikesesüsteemi-välised planeedid paistavad väikesed, tuhmid ja kauged. Selle kohta, millest need koosnevad, puuduvad üksikasjalikud andmed.
See kehtib eriti Maa, Veenuse ja Marsi sarnaste kivist eksoplaneetide kohta, mille pinda pole seni olnud võimalik vaadelda.
Nende sisemusse piilumiseks on siiski olemas meetod, mis annab nüüd mõista, et osa mineraale, millest kivist eksoplaneedid koosnevad, erinevad oluliselt Päikesesüsteemis leiduvatest mineraalidest. Teadlased pidid nende klassifitseerimiseks leiutama uusi termineid.
Meetod seisneb valgete kääbustähtede atmosfääride uurimises, kuna selliseid tähti võivad „reostada” neisse langenud planeetidelt ja asteroididelt pärinevad mineraalid.
„Reostunud valged kääbused annavad mõista, et meie kosmilises naabruskonnas on planeetide mitmekesisus seniarvatust suurem, millest on johtunud sellised ainulaadsed planetaarse akretsiooni ja diferentseerumise viisid, millesarnastele pole Päikesesüsteemis otseseid vasteid,” kirjutavad uurijad töös, mis ilmus teadusajakirjas Nature Communications.
Valgeteks kääbusteks nimetatavad taevakehad tekivad, kui Päikese sarnane täht jõuab oma põhielutsükli lõppu, mistõttu selle tuum variseb kokku eredalt jääksoojust kiirgavaks ülitihedaks objektiks. Samal ajal paiskub tähe välimine kiht kuumade gaaside tohutusuure mullina mööda kogu tähesüsteemi laiali.
Eksoplaneedid võivad sellise protsessi üle elada, kuid see võib muuta nende orbiite ebastabiilseks, mis kutsub esile loodelise lagunemise (ingl tidal disruption; s.o olukord, kus tähe gravitatsiooniväli lõhub eksoplaneedi laiali) ning akretsiooni ehk tükkideks rebitud eksoplaneedi jäänuste langemise tähele.
Sellisel juhul satuvad eksoplaneeti moodustanud elemendid tähe atmosfääri ja muudavad selle kiiratavat valgust. Meie saame seda valgust analüüsida ja otsida elemente, mida valge kääbuse atmosfääris muidu olema ei peaks, mis võimaldab järeldada, millest selle orbiidil kunagi tiirelnud kiviplaneedid koosnesid. Selliste hävinenud eksoplaneetide uurimist nimetatakse nekroplanetoloogiaks.
USA-s tegutseva California osariikliku ülikooli geoloog Keith Putirka ja riikliku teadussihtasutuse juures tegutseva optilise ja infrapuna-astronoomia uurimise laboratooriumi NOIRLab astronoom Siyi Xu analüüsisid 23 valget kääbust, mis kõik asuvad Päikesest vähem kui 650 valgusaasta kaugusel. Kõigi varasematel vaatlustel oli tuvastatud selliseid elemente nagu kaltsium, räni, magneesium ja raud.
Valgete kääbuste äärmise tiheduse tõtti ei tohiks selliseid raskemaid elemente nende atmosfääris leiduda, vaid need peaksid olema vajunud tähe sisemusse, kus neid ei ole võimalik tuvastada. Nende olemasolu atmosfääris annab aga mõista, et suhteliselt hiljuti on aset leidnud kivise aine akretsioon.
„Ehkki mõned kunagi reostunud valgete tähtede ümber tiirelnud planeetidest paistavad olevat Maa sarnased, esineb enamikul neist kivimitüüpe, mis on meie Päikesesüsteemis eksootilised,” mainis Xu. „Tegelikult polegi neil Päikesesüsteemis otseseid vasteid.”
Nende kivimite eksootilise koostise klassifitseerimiseks töötasid uurijad välja hulga uusi termineid nagu kvartspürokseniidid (ingl quartz pyroxenites), kvartsortopürokseniidid (quartz orthopyroxenites), periklaasduniidid (periclase dunites), periklaasverliidid (periclase wehrlites) ja periklaas-klinopürokseniidid (periclase clinopyroxenites).
Uurijate väitel võivad nood kivimid öelda meile paljugi selle kohta, millistelt eksoplaneetidelt nad pärinevad ja kuidas need eksoplaneedid kujunesid. Sellel teabel võib olla olulisi järelmeid ka eksoplaneetide elamiskõlbulikkuse hindamisele.
Osa valgete kääbuste kohta kogutud andmetest tuvastatud kivimitüüpe võivad lahustumiseks vajada suuremat hulka vett kui maised kivimid, mis võis mõjutada seda, kuidas tekkisid ookeanid neid sisaldanud planeetidel.
Mõned võõrmineraalid võivad sulada palju madalamatel temperatuuridel ja tekitada Maa koorest palju paksema planeedikoore. Mõned neist võivad olla hapramad, mis võib soodustada laamtektoonilisi protsesse.
