2016. augusztusában megerősítették a Földszerű bolygó létezését, közvetlenül a Naprendszerünk szomszédságában. A dolgok még izgalmasabbá tétele érdekében megerősítést nyert, hogy ez a bolygó a csillag lakható övezetében is kering. Azóta az csillagászok és az exoplanet vadászok elfoglalták mindazt, amit meg tudtak határozni a Proxima b néven ismert sziklás bolygóról. A legfontosabb mindenki számára, hogy mennyire valószínű, hogy lakható legyen.
Azóta azonban számos tanulmány jelent meg, amelyek azt mutatják, hogy a Proxima b-re, mivel körülbelül M-típusú kering (vörös törpe), nehéz lesz az élet támogatása. Ez minden bizonnyal a következtetés volt egy új tanulmányban, amelyet a NASA Goddard űrrepülési központjának kutatói vezettek. Mint megmutatták, egy olyan bolygó, mint a Proxima b, nem tudna nagyon sokáig fenntartani a Föld-szerű légkört.
A vörös törpe csillag a leggyakoribb az univerzumban, csupán a galaxisunk csillagok becsült 70% -áért felelős. Mint ilyen, a csillagászok természetesen érdekli, hogy megtudják, mennyire valószínűleg támogatják a lakható bolygót. És figyelembe véve a Naprendszerünk és a Proxima Centauri közötti távolságot - 4,246 fényév -, a Proxima b-t ideálisnak tekintik a vörös törpe csillagrendszerek életképességének vizsgálatához.
Mindezek mellett az a tény, hogy a Proxima b méretét és összetételét hasonlóan gondolják, mint a Föld, különösen vonzó célpontjává teszi ezt a kutatást. A vizsgálatot Dr. Katherine Garcia-Sage vezette a NASA Goddard űrrepülési központjából és az amerikai washingtoni katolikus egyetemből. Amint azt a Space Magazine e-mailben mondta:
„Eddig nem találtak sok Föld méretű egzoplanetet a csillag mérsékelt övezetében. Ez nem azt jelenti, hogy nem léteznek - a nagyobb bolygók gyakrabban fordulnak elő, mert könnyebben észlelhetők -, de a Proxima b érdekes, mert nem csak a Föld mérete és a csillagtól megfelelő távolságra, hanem az is, hogy kering a Naprendszerünk legközelebbi csillagához. ”
A Proxima b lakhatóságának valószínűségének meghatározása érdekében a kutatócsoport megválaszolta a vörös törp csillagokat keringő sziklás bolygók legfőbb aggodalmait. Ide tartoznak a bolygó távolsága a csillagoktól, a vörös törpék változékonysága és a mágneses mezők jelenléte (vagy hiánya). A távolság különösen fontos, mivel a vörös törpék körül lakható övezetek (más néven mérsékelt övezetek) sokkal közelebb és szorosabbak.
"A vörös törpék hűvösebbek, mint a saját Napunk, tehát a mérsékelt éghajlat közelebb van a csillaghoz, mint a Föld a Naphoz" - mondta Dr. Garcia-Sage. „De ezek a csillagok nagyon mágnesesen aktívak lehetnek, és ha olyan közel állsz egy mágnesesen aktív csillaghoz, azt jelentik, hogy ezek a bolygók nagyon más helyi környezetben vannak, mint amit a Föld tapasztal. A csillagtól e távolságon belül az ultraibolya és a röntgen sugárzás meglehetõsen nagy lehet. A csillagszél erősebb lehet. Lehetnek csillagfáklyák és energikus részecskék a csillagból, amelyek ionizálják és melegítik a felső légkört. ”
Ráadásul a vörös törpe csillagokról ismert, hogy a Napunkhoz képest instabilok és változó természetűek. Mint ilyen, a közvetlen közelében keringő bolygóknak felcsapódásokkal és intenzív napsugárzással kell szembenézniük, amelyek fokozatosan eltávolíthatják a légkört. Ez felveti az exoplanet alkalmazhatóságának kutatásának egy másik fontos szempontját, amely a mágneses mezők jelenléte.
Egyszerűen fogalmazva: a Föld légkörét egy mágneses mező védi, amelyet a külső magjában egy dinamikus hatás vezet. Ez a „magnetoszféra” megakadályozta, hogy a napenergia szél eltávolítsa a légkörünket, ezáltal lehetőséget adva az élet kialakulásának és fejlődésének. Ezzel szemben a Mars megközelítőleg 4,2 milliárd évvel ezelőtt elvesztette magnetoszféráját, aminek következtében légköre kimerült, és felszíne a mai hideg, kiszáradt helyévé vált.
A Proxima b potenciális alkalmazhatóságának és folyékony felszíni víz visszatartási képességének tesztelésére ezért a csapat feltételezte, hogy van egy Föld-szerű légkör és egy mágneses mező a bolygó körül. Ezután elszámolták a Proxima b-ből származó fokozott sugárzást. Ezt a Harvard Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA) nyújtotta, ahol a kutatók meghatározták a Proxima Centauri ultraibolya és röntgenspektrumát ehhez a projekthez.
Mindezekből modelleket készítettek, amelyek a Föld légköre mint sablon felhasználásával kezdték kiszámítani a légköri veszteséget. Ahogy Dr. Garcia-Sage kifejtette:
„A Földön a felső légkört ionizálják és melegítik a Nap ultraibolya és röntgen sugárzása által. Ezen ionok és elektronok egy része az északi és a déli pólusok felső atmoszférájából távozik. Van egy olyan modellünk, amely kiszámítja, hogy a felső atmoszféra milyen gyorsan veszíti el ezeket a folyamatokat (ez nem nagyon gyors a Földön) ... Ezt a sugárzást használtuk a modell bemeneteként és kiszámoltuk a Proxima Centauri b lehetséges kiszökési sebességének tartományát, a mágneses aktivitás különböző szintjein. ”
Amit nem találtak bátorítónak. Lényegében a Proxima b nem képes megtartani egy Földszerű légkört, ha a Proxima Centauri intenzív sugárzása alá kerül, még mágneses mező jelenlétében. Ez azt jelenti, hogy ha a Proxima b légköri története nem más, mint a Föld, akkor valószínűleg élettelen sziklagömb.
Ahogyan Dr. Garcia-Sage állította, vannak más tényezők is annak megfontolására, amelyek tanulmánya egyszerűen nem tudható be:
„Megállapítottuk, hogy a légköri veszteségek sokkal erősebbek, mint a Földön, és a magas szintű mágneses aktivitáshoz, amelyet a Proxima b-nél várunk, a menekülési sebesség elég gyors volt, hogy egy egész Föld-szerű légkör elveszhessen az űrben. Ez nem veszi figyelembe más dolgokat, például a vulkáni tevékenységeket vagy az üstökösök hatásait, amelyek valószínűleg feltölthetik a légkört, de ez azt jelenti, hogy amikor megpróbáljuk megérteni, milyen folyamatok alakították ki a Proxima b légkörét, akkor figyelembe kell vennünk figyelembe kell venni a csillag mágneses aktivitását. És a légkör megértése fontos része annak megértéséhez, hogy folyékony víz létezhet-e a bolygó felszínén, és kialakulhatott-e az élet. ”
Tehát ez nem minden rossz hír, de nem ösztönöz sok bizalmat. Hacsak a Proxima b nem egy vulkanikusan aktív bolygó, és sokféle üstökös hatásnak van kitéve, nem valószínű, hogy mérsékelt, vízhordozó világ. Valószínűleg klíma hasonló lesz a Marshoz - hideg, száraz, és a víz főleg jég formájában létezik. És ami az ott kialakuló bennszülött életet illeti, az sem valószínű.
Ezek és más közelmúltbeli tanulmányok meglehetősen sötét képet festenek a vörös törpe csillagrendszerek életképességéről. Tekintettel arra, hogy ezek az ismert világegyetemben a leggyakoribb csillagtípusok, úgy tűnik, hogy csökken a statisztikai valószínűsége annak, hogy Naprendszerünkön túl található egy lakható bolygó. Egyáltalán nem jó hír azoknak, akik abban reménykednek, hogy életüket életük során megismerik!
Fontos azonban emlékezni, hogy korlátozott az, amit ezen a ponton határozottan elmondhatunk a Napen kívüli bolygókról. Az elkövetkező években és évtizedekben a következő generációs küldetések - mint például a James Webb Űrtávcső (JWST) és a Tranzit Exoplanet Survey Satellite (TESS) - biztosan részletesebb képet készítenek. Időközben még mindig van rengeteg csillag az univerzumban, még akkor is, ha többségük rendkívül távol van!
