Odkąd ESO ogłosiła odkrycie planety pozasłonecznej krążącej wokół Proxima Centauri, naukowcy próbują ustalić, jakie są warunki na tym świecie. Jest to szczególnie ważne, biorąc pod uwagę fakt, że podczas gdy Proxima krąży w strefie życia Słońca, czerwone karły, takie jak Proxima Centauri, są nieco niegościnne.
I podczas gdy niektóre badania podają w wątpliwość możliwość, że Proxima b rzeczywiście może podtrzymywać życie, nowe badania naukowe oferują bardziej pozytywny obraz. Badania pochodzą z Blue Marble Space Institute of Science (BMSIS) w Seattle w Waszyngtonie, gdzie astrobiolog Dimitra Atri przeprowadził symulacje, które pokazują, że Proxima b rzeczywiście nadaje się do zamieszkania, przy założeniu spełnienia pewnych warunków wstępnych.
Dr Atri jest fizykiem obliczeniowym, którego praca z BMSIS obejmuje wpływ antycząstek i promieniowania na układy biologiczne. Ze względu na swoje badania - „Modelowanie dawki promieniowania cząsteczki indukowanej przez protony gwiezdne na bliskich egzoplanetach”, która pojawiła się niedawno w Miesięczne zawiadomienia Royal Astronomical Society Letters - przeprowadził symulacje, aby zmierzyć wpływ rozbłysków gwiazdowych na Słońcu na Proxima b.
Aby spojrzeć z tej perspektywy, należy zauważyć, jak misja Keplera znalazła mnóstwo planet krążących wokół czerwonych karłów w ostatnich latach, z których wiele uważa się za „podobnych do Ziemi” i wystarczająco blisko ich słońc, aby mieć ciekłą wodę na ich powierzchniach. Jednak czerwone karły mają szereg problemów, które nie wróży dobrze warunków mieszkaniowych, w tym ich zmienną naturę oraz fakt, że są chłodniejsze i słabsze niż inne klasy gwiazd.
Oznacza to, że każda planeta wystarczająco blisko, by krążyć wokół strefy zamieszkania czerwonego karła, podlegałaby potężnym rozbłyskom słonecznym - aka. Gwiezdne zdarzenia protonowe (SPE) - i prawdopodobnie byłyby zablokowane z gwiazdą. Innymi słowy, tylko jedna strona otrzymywałaby światło i ciepło niezbędne do podtrzymywania życia, ale byłaby narażona na wiele protonów słonecznych, które oddziaływałyby z atmosferą, tworząc szkodliwe promieniowanie.
W związku z tym społeczność astronomiczna interesuje się warunkami panującymi na planetach takich jak Proxima b, aby wiedzieli, czy życie ma (lub miało) szansę na ewolucję. Na potrzeby swoich badań dr Atri przeprowadził serię symulacji prawdopodobieństwa (alias Monte Carlo), które uwzględniły trzy czynniki - rodzaj i wielkość rozbłysków gwiazdowych, różne grubości atmosfery planety i siłę jej pola magnetycznego .
Jak wyjaśnił dr Atri czasopismo Space Magazine za pośrednictwem poczty elektronicznej, wyniki były zachęcające - jeśli chodzi o konsekwencje dla życia pozaziemskiego:
„Użyłem symulacji Monte Carlo do badania dawki promieniowania na powierzchni planety dla różnych typów atmosfer i konfiguracji pól magnetycznych. Wyniki są optymistyczne. Jeśli planeta ma zarówno dobre pole magnetyczne, jak i sporą atmosferę, skutki rozbłysków gwiezdnych są nieznaczne, nawet jeśli gwiazda znajduje się w fazie aktywnej. ”
Innymi słowy, Atri odkrył, że istnienie silnego pola magnetycznego, które zapewniłoby również, że planeta ma żywotną atmosferę, doprowadziłoby do przetrwania. Podczas gdy planeta nadal doświadczałaby gwałtownego wzrostu promieniowania, ilekroć miało miejsce superszybkie odbicie, życie może przetrwać na planecie takiej jak Proxima b na dłuższą metę. Z drugiej strony słaba atmosfera lub pole magnetyczne zapowiadałyby zgubę.
„Jeśli planeta nie ma znacznego pola magnetycznego, szanse na atmosferę i umiarkowane temperatury są znikome” - powiedział. „Planeta zostałaby zbombardowana superszybkimi poziomami wyginięcia. Chociaż w przypadku Proximy b gwiazda jest w stabilnym stanie i nie ma już gwałtownej płomiennej aktywności - przeszłe działania w jej historii sprawiłyby, że planeta stała się wrogim miejscem powstawania / ewolucji biosfery. ”
Historia jest tutaj kluczowym słowem, ponieważ gwiazdy czerwonych karłów, takie jak Proxima Centauri, mają niesamowitą długość życia (jak wspomniano, do 10 bilionów lat). Według niektórych badań sprawia to, że czerwony karzeł jest dobrym kandydatem do znalezienia egzoplanet nadających się do zamieszkania, ponieważ rozwój skomplikowanego życia zajmuje miliardy lat. Ale aby życie mogło osiągnąć złożoność, planety muszą utrzymywać atmosferę przez te długie okresy czasu.
Oczywiście Atri przyznaje, że jego badania nie mogą ostatecznie odpowiedzieć na pytanie, czy nasz najbliższy sąsiad z egzoplanetą nadaje się do zamieszkania i że debata na ten temat będzie prawdopodobnie trwała jeszcze przez jakiś czas. „Zbyt wcześnie jest myśleć, że Proxima b nadaje się do zamieszkania lub w inny sposób” - mówi. „Potrzebujemy więcej danych na temat jego atmosfery i siły jego pola magnetycznego.”
W przyszłości misje takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba powinny przekazać nam więcej informacji na temat tego systemu, jego planety i rodzajów panujących tam warunków. Celując niezwykle precyzyjnym zestawem instrumentów w sąsiednią gwiazdę, z pewnością wykryje tranzyty planety wokół tego słabego słońca. Można mieć tylko nadzieję, że znajdzie dowód na gęstą atmosferę, która będzie wskazywać na obecność pola magnetycznego i warunków podtrzymujących życie.
Nadzieja to kolejne kluczowe słowo. Proxima byłaby nie tylko dobrą wiadomością dla tych z nas, którzy chcą znaleźć życie poza Ziemią, ale byłaby to również dobra wiadomość, jeśli chodzi o istnienie życia we Wszechświecie. Czerwone gwiazdy karłowate stanowią 70% gwiazd w galaktykach spiralnych i ponad 90% wszystkich gwiazd w galaktykach eliptycznych. Wiedza, że nawet niewielka ich część może wesprzeć życie, znacznie zwiększa szanse na znalezienie inteligencji!
