Proxima b jest obecnie przedmiotem dużego zainteresowania. Czemu nie? Jako najbliższa planeta pozasłoneczna naszego Układu Słonecznego, jest to najlepsze ujęcie, jakie badamy egzoplanety z bliska w najbliższej przyszłości. Jednak ostatnie badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Marsylii wykazały, że wbrew temu, co wielu się spodziewało, planeta może być „światem wody” - tj. Planetą, na której do połowy swojej masy składa się woda.
A teraz naukowcy z University of Bern posunęli tę analizę o krok dalej. Na podstawie ich badań, które zostały przyjęte do publikacji w czasopiśmie Astronomia i astrofizyka (A&A), ustalili, że większość planet, które formują się w strefach zamieszkiwalnych gwiazdy czerwonego karła, mogą być światami wodnymi. Odkrycia te mogą mieć drastyczne implikacje dla poszukiwania nadających się do zamieszkania egzoplanet wokół gwiazd czerwonego karła.
Badania zostały przeprowadzone przez dr Yanna Aliberta z centrum PlanetS National Center for Competence in Research (NCCR) oraz prof. Willy Benz z Center of Space and Habitability (CSH). Obie te instytucje, które znajdują się na Uniwersytecie w Bernie, są zaangażowane w zrozumienie formacji i ewolucji planet, a także wspieranie dialogu ze społeczeństwem na temat badań egzoplanet.
Ze względu na swoje badania zatytułowane „Formowanie i skład planet wokół gwiazd o bardzo niskiej masie” Alibert i Benz przeprowadzili pierwszą symulację komputerową zaprojektowaną w celu zbadania formowania się planet wokół gwiazd, które są dziesięć razy mniej masywne niż nasze Słońce. Wiązało się to ze stworzeniem modelu, który obejmowałby setki tysięcy identycznych gwiazd o małej masie, które następnie otrzymywały orbitujące protoplanetarne dyski pyłu i gazu.
Następnie symulowali, co by się stało, gdyby planety zaczęły formować się z narastania tych dysków. Dla każdego z nich zakładali istnienie dziesięciu „embrionów planetarnych” (równych masie Księżyca), które będą rosły i migrowały w czasie, tworząc system planet.
Ostatecznie odkryli, że planety krążące w strefie zamieszkiwanej przez ich gwiazdę macierzystą prawdopodobnie będą miały podobny rozmiar do Ziemi - w zakresie od 0,5 do 1,5 razy promień Ziemi, przy średnim promieniu 1 Ziemi. Jak wyjaśnił dr Yann Alibert Space Space w e-mailu:
„W rozważanych tutaj symulacjach wydaje się, że większość masy (ponad 99%) znajduje się w ciałach stałych. [W] Dlatego zaczynamy od dysku protoplanetarnego wykonanego z ciał stałych i gazu oraz 10 zarodków planetarnych. Substancje stałe w dysku są planetozymalami (podobnymi do dzisiejszych asteriod, wielkości około 1 km), które mogą być suche (jeśli znajdują się w gorących obszarach dysku protoplanetarnego) lub mokre (około 50% na masę lodu wodnego , jeśli znajdują się w zimnych regionach dysku). Zarodki planetarne są małymi ciałami, których masa jest podobna do masy księżyca. Następnie obliczamy, ile cząstek stałych przechwytuje embrion planetarny. ”
Ponadto w wyniku symulacji uzyskano kilka interesujących szacunków dotyczących zawartości planet w wodzie. W 90% przypadków woda stanowiłaby ponad 10% masy planet. Porównaj to z Ziemią, gdzie woda pokrywa ponad 70% naszej powierzchni, ale stanowi jedynie około 0,02% całkowitej masy naszej planety. Oznaczałoby to, że egzoplanety miałyby bardzo głębokie oceany i warstwę lodu na dnie, ze względu na ekstremalne ciśnienie.
Wreszcie Alibert i Benze odkryli, że gdyby dyski protoplanetarne, z których uformowały się te planety, żyłyby dłużej niż sugerują modele, sytuacja byłaby jeszcze bardziej ekstremalna. Wszystko to może być straszną wiadomością dla tych, którzy mają nadzieję, że możemy znaleźć ET mieszkającego obok, lub że czerwone gwiazdy karłów są najlepszym miejscem do poszukiwania inteligentnego życia.
„Fakt, że wiele planet jest bogatych w wodę, może mieć potencjalnie bardzo silny (i negatywny) wpływ na warunki życia takich planet” - powiedział dr Alibert. „W rzeczywistości pokazaliśmy już w innych artykułach (Alibert i in. 2013, Kitzmann i in. 2015), że jeśli na planecie jest zbyt dużo wody, może to prowadzić do niestabilnego klimatu i atmosfery, w której może być bardzo bogato CO2. ”
Alibert wskazuje jednak, że te dwa badania przeprowadzono na planetach krążących wokół gwiazd podobnych do naszego Słońca. Czerwone karły są różne, ponieważ ewoluują znacznie wolniej (tj. Jasność zmienia się bardzo powoli w czasie) i są znacznie bardziej czerwone niż nasze Słońce, co oznacza, że światło pochodzące z nich ma różne długości fal, które będą oddziaływać w różny sposób z atmosferami planetarnymi.
„Podsumowując, może być tak, że obecność dużych ilości wody nie jest tak zła, jak w przypadku gwiazd typu słonecznego, ale równie dobrze może być jeszcze gorzej z przyczyn, których nie znamy” powiedział Alibert. „Niezależnie od efektu, jest to coś, co jest ważne, aby się uczyć, i zaczęliśmy pracować nad tym tematem.”
Ale niezależnie od tego, czy planety krążące wokół gwiazd czerwonego karła nadają się do zamieszkania, symulacje takie jak ta są nadal ekscytujące. Oprócz oferowania danych o tym, jak mogą wyglądać sąsiednie planety, pomagają nam również zrozumieć szeroki zakres możliwości, które nas tam czekają. I wreszcie, dają nam większą motywację do tego, aby rzeczywiście tam dotrzeć i zbadać te światy z bliska.
Wysyłanie misji do innych gwiazd może być potwierdzone lub odrzucone tylko wtedy, gdy są one w stanie utrzymać życie. A jeśli w końcu powinniśmy odkryć, że najpowszechniejsza gwiazda we Wszechświecie raczej nie będzie produkować życiodajnych planet, służy jedynie przypomnieniu, jak rzadkie i cenne są planety „podobne do Ziemi”.
