在天文學中，行星和它們各自的主恆星之間的成分聯絡早已被假定。目前，蘇黎世大學和伯爾尼大學的國家研究中心（NCCR）的研究者們參與了一組科學家的實驗，他們提供了經驗證據來支援這一假設——同時部分地與之相牴觸。
恆星和行星是由相同的宇宙氣體和塵埃形成的。在形成過程中，一些物質凝結並形成岩石行星，其餘物質要麼被
積累，要麼成為氣態行星的一部分。因此，恆星組成與其行星之間存在聯絡的假設是合理的。例如，在太陽系中，大多數岩石行星（水星是例外）都證實了這一點。
然而，假設，特別是在天體物理學中，並不總是被證明是正確的。一個由葡萄牙科學研究院領導的研究，也包括來自蘇黎世大學和伯爾尼大學的NCCR研究者，今天發表在《科學》雜誌上，為這個假設提供了第一個經驗證據，同時部分地與之相矛盾。
凝聚恆星與岩石行星
為了確定恆星及其行星的組成是否相關，研究小組比較了兩者的非常精確的測量結果。對於這些恆星，它們發射的光被測量，這具有它們組成的特徵光譜指紋。岩石行星的組成是間接確定的：它們的密度和組成是根據測量的質量和半徑得出的。直到最近，才有足夠多的行星被如此精確地測量，以至於有意義的此類研究成為可能。
“但由於恆星和岩石行星在性質上有很大的不同，它們的組成的比較並不簡單，”伯爾尼大學天體物理學講師兼NCCR成員的研究的共同作者Christoph Mordasini開始解釋。“相反，我們將行星的組成與其恆星的理論冷卻版本進行了比較。雖然恆星的大部分物質——主要是氫和氦——在冷卻時仍保持為氣體，但有一小部分凝結，由鐵和矽酸鹽等造巖物質組成。使用我們開發的模型，我們能夠計算這顆冷卻恆星的岩石形成物質的成分，然後將其與岩石行星進行比較。”
行星宜居性的跡象
“我們的研究結果表明，我們關於恆星和行星組成的假設並沒有根本錯誤：岩石行星的組成確實與其主恆星的組成密切相關。然而，這種關係並不像我們預期的那麼簡單，”該研究的主要作者Vardan Adibekyan說。
科學家們所期望的是，恆星中這些元素的丰度設定了可能的上限。“但對於一些行星來說，行星上的鐵丰度甚至比恆星還要高，”Caroline Dorn解釋說，他是這項研究的共同作者，也是NCCR的成員。研究人員認為：“這可能是由於對這些行星的巨大撞擊，使一些較輕的外層物質斷裂，而緻密的鐵心仍然存在。”因此，研究結果可以為科學家提供有關行星曆史的線索。
Christoph Mordasini
解釋說：“這項研究的結果對於約束基於質量和半徑測量計算出的密度而假設的行星組成也非常有用。由於不止一種成分可以符合一定的密度，我們的研究結果告訴我們，我們可以根據主星的成分縮小潛在成分的範圍。”而且，由於行星的確切成分會影響，例如，它含有多少放射性物質，或者它的磁場有多強，因此它可以決定行星是否能夠維持生命。