A közeli Proxima Centauri környékén keringõ exoplanet jelölt felfedezése minden bizonnyal izgalmas hír volt. Amellett, hogy a napfényrendszerhez legközelebbi exoplanet-bolygónk, még felfedezték, minden jelzés arra utal, hogy földi és a csillagok körkörös, lakható zónájában helyezkedik el. Ez a bejelentés azonban tartalmazta a rossz hír részét is.
Egyrészt a felfedezés mögött álló csapat jelezte, hogy tekintettel a Proxima Centauri körüli pályájának jellegére, a bolygó valószínűleg abban rejlik, hogy mennyi víz volt a felszínén. A Marseille-i Egyetem és a Carl Sagan Intézet kutatói nemrégiben végzett kutatása azonban ellentmondhat ennek az értékelésnek. Tanulmányaik szerint az exoplanet tömege akár 50% -ot is tartalmazhat vízből, így “óceáni bolygóvá” válik.
A Pale Red Dot csapat megállapításai szerint a Proxima Centauri csillagát körülbelül 7 millió kilométer (4,35 millió mérföld) távoli körüli keringetik - ez a Földnek a Naptól való távolságának csupán 5% -a. A Proxima Centauri körüli körüli pályán kering egy 11 napos orbitális periódussal is, vagy szinkron forgással, vagy 3: 2 körüli rezonanciával (azaz két fordulaton három fordulat).
Emiatt a folyékony víz valószínűleg a bolygónak a nap felé néző oldalára (szinkron forgás esetén) vagy a trópusi zónájára (3: 2 rezonancia esetén) korlátozódik. Ezenkívül a Proxima b sugárzása a vörös törpe csillagától lényegesen magasabb lenne, mint amit a Földön megszoktunk.
Bastien Brugger, a Marseille-i Egyetem Asztrofizikai Laboratóriumának vezetése alapján azonban a Proxima b nedvesebb lehet, mint azt korábban gondoltuk. A „Proxima Centauri b lehetséges belső struktúrái és összetételei” című tanulmányuk érdekében (amelyet az Az asztrofizikai folyóiratok), a kutatócsoport belső szerkezeti modelleket használt a Proxima b sugár és tömeg kiszámításához.
Modelleik azon a feltevésen alapultak, hogy a Proxima b egy szárazföldi bolygó (azaz sziklás anyagból és ásványokból áll), és nem volt hatalmas légköre. Ezen feltételezések és a Pale Red Dot felmérés által készített tömegbecslések (~ 1,3 Föld tömeg) alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a Proxima b sugara 0,94 és 1,4-szerese a Földnek, és tömege durván 1,1–1,46. a Földéhez képest.
Mint Brugger e-mailben mondta a Space Magazine-nak:
„Felsoroltuk az összes olyan készítményt, amely a Proxima b-nél rendelkezhetett, és mindegyikük számára elkészítettük a modellt (ami körülbelül 5000 szimulációt készít), minden alkalommal megadva a megfelelő bolygó sugarat. Végül kizártunk minden olyan eredményt, amely nem volt összeegyeztethető a bolygótesttel, a naprendszerünk kialakulási feltételeire alapozva (mivel ezeket a feltételeket nem tudjuk a Proxima Centauri rendszer számára). Így megkaptuk a Proxima b lehetséges bolygó-sugarainak tartományát, amely a Föld sugarainak 0,94 és 1,40-szerese.
Ez a mérettartomány nagyon különböző bolygókompozíciókat tesz lehetővé. Az alsó végén, kissé kisebb, de kissé tömegebb, mint a Földnél, a Proxima b valószínűleg egy higanyszerű bolygó lenne, 65% magtömeggel. A sugár- és tömegbecslés magasabb végén azonban a Proxima b valószínűleg fele víz lesz tömeg szerint.
"Ha a sugár 0,94 Föld sugara, akkor a Proxima b teljesen sziklás, hatalmas fémmaggal (például a Merkúr a Naprendszerben)" - mondta Brugger. „Ellenkezőleg, a Proxima b csak akkor érheti el az 1.40 sugarat, ha hatalmas mennyiségű vizet hordoz magában (a teljes bolygó tömegének 50% -át), és ebben az esetben egy óceáni bolygó lenne, egy 200 km mély folyékony óceánnal. ! Ez alatt a nyomás olyan magas, hogy a víz jéggé alakuljon, és kb. 3000 km vastag jégréteget képezne (amelynek alatt egy kőből készült mag lenne). ”
Más szavakkal, a Proxima b lehet egy „szemgolyó bolygó”, ahol a nap felé néző oldal folyékony óceánfelülettel rendelkezik, míg a sötét oldalát fagyasztott jég borítja. A legfrissebb tanulmányok azt sugallják, hogy ez lehet a helyzet a bolygó keringési pályáján, amely a vörös törpe csillagok lakható területein helyezkedik el, ahol az árapály-reteszelés biztosítja, hogy csak az egyik oldal kapja meg a hőt, amely a folyékony víz felületének fenntartásához szükséges.
Másrészről, ha orbitális rezonanciája 3: 2, akkor valószínűleg kettős szemgolyójának mintája van - mind a keleti, mind a nyugati féltekén folyékony óceánokkal - miközben fagyos marad a terminátoroknál és a pólusoknál. Ha azonban az alacsonyabb becslések igazak, akkor a Proxima b valószínűleg egy sziklás, sűrű bolygó, ahol az egyik oldalon ritka a folyékony víz, a másik oldalon pedig fagyos.
A kutatás talán legérdekesebb aspektusa az, hogy bepillantást nyújt a Proxima b lakhatóságának valószínűségéhez. Felfedezése óta vitatott kérdés, hogy a bolygó képes-e támogatni az életet. De amint Brugger kifejtette:
„Érdekes rész az, hogy minden olyan esetünk, amely összeegyeztethető az élővilággal. Tehát ha végül megmérjük a bolygó sugarat (néhány hónapban vagy évben), akkor két eset lehetséges: (i) a mérés a 0,94–1,40 tartományon belül van, és megadni tudjuk a bolygó pontos összetételét (és nem csak egy sor lehetőség), vagy (ii) a mért sugarat ezen a tartományon kívül esik, és tudjuk, hogy a bolygó nem lakható. Különösen érdekes az az eset, amikor a Proxima b óceáni bolygó, mert egy ilyen bolygónak nincs szüksége az oxigén és a nitrogén atmoszférájára (mint a Földön) az élet kikötéséhez, mivel hatalmas óceánjában fejlődik. ”
De természetesen ezek a forgatókönyvek azon a feltevésen alapulnak, hogy a Proxima b sok közös vonással van a saját Naprendszerünk bolygóival. Ez azon a feltevésen alapul, hogy a bolygó valóban körülbelül 1,3 Föld tömegű. Amíg nem lehet megfigyelni a bolygót a Proxima Centauri tranzitján, a csillagászok nem fogják biztosan tudni, mennyire hatalmas.
Végül még mindig messze messze vagyunk a Proxima b pontos méretének, összetételének és felületének meghatározásától - semmit sem mondva arról, hogy képes-e valóban támogatni az életet. Ennek ellenére az ilyen kutatás abban az esetben hasznos, hogy segít nekünk felhívni a figyelmet arra, hogy milyen bolygófeltételek vannak tudott léteznek ott.
És ki tudja? Lehet, hogy valamikor szondákat vagy személyzettel ellátott missziókat küldhetünk a bolygóra, és talán képeket sugároznak az óriási óceánokban navigáló érző lényekről, és keresnek valamilyen mesés földterületet, amelyről hallottak? Istenem remélem, hogy nem! Egyszer volt több, mint elég!
