Objev kandidáta na exoplanetu obíhající poblíž Proxima Centauri byla to jistě vzrušující zpráva. Kromě toho, že se jedná o dosud objevenou nejbližší exoplanetu naší Sluneční soustavy, všechny indicie nasvědčují tomu, že je pozemská a nachází se uvnitř hvězd. cirkumstelární obyvatelná zóna . Toto oznámení však obsahovalo i svůj podíl špatných zpráv.
Za prvé, tým stojící za objevem naznačil, že vzhledem k povaze své oběžné dráhy kolem Proximy Centauri je planeta pravděpodobně z hlediska toho, kolik vody má skutečně na svém povrchu. Ale a nedávná výzkumná studie vědci z univerzity v Marseille a Institutu Carla Sagana mohou být v rozporu s tímto hodnocením. Podle jejich studie může hmotnost exoplanety tvořit až 50 % vody, což z ní dělá „oceánskou planetu“.
Podle zjištění o Bledě červená tečka Tým Proxima Centauri b obíhá kolem své hvězdy v odhadované vzdálenosti 7 milionů kilometrů (4,35 milionů mil) – pouhých 5 % vzdálenosti Země od Slunce. Obíhá také kolem Proximy Centauri s oběžnou dobou 11 dní a má buď synchronní rotaci, nebo orbitální rezonanci 3:2 (tj. tři rotace na každé dva oběhy).
Umělcova představa planety Proxima b obíhající kolem červeného trpaslíka Proxima Centauri, hvězdy nejbližší Sluneční soustavě. Kredit: ESO/M. Kornmesser
Z tohoto důvodu bude kapalná voda pravděpodobně omezena buď na stranu planety přivrácenou ke Slunci (v případě synchronní rotace), nebo v její tropické zóně (v případě rezonance 3:2). Navíc záření, které Proxima b přijímá od svého červeného trpaslíka, by bylo výrazně vyšší, než na jaké jsme zvyklí zde na Zemi.
Podle studie vedené Bastienem Bruggerem z Astrophysics Laboratory na univerzitě v Marseille však může být Proxima b vlhčí, než jsme si dosud mysleli. Pro účely jejich studie s názvem „ Možné vnitřní struktury a složení Proxima Centauri b “ (který byl přijat k publikaci vThe Astrophysical Journal Letters), výzkumný tým použil modely vnitřní struktury k výpočtu poloměru a hmotnosti Proximy b.
Jejich modely byly založeny na předpokladech, že Proxima b je jak pozemská planeta (tj. složená z kamenného materiálu a minerálů), tak nemá masivní atmosféru. Na základě těchto předpokladů a odhadů hmotnosti vytvořených průzkumem Pale Red Dot (~1,3 hmotnosti Země) dospěli k závěru, že Proxima b má poloměr, který je mezi 0,94 a 1,4krát větší než Země, a hmotnost, která je zhruba 1,1 až 1,46. krát větší než Země.
Jak Brugger řekl Universe Today prostřednictvím e-mailu:
'Vyjmenovali jsme všechna složení, která mohla mít Proxima b, a spustili jsme model pro každé z nich (to znamená asi 5000 simulací), což nám pokaždé poskytlo odpovídající poloměr planety. Nakonec jsme vyloučili všechny výsledky, které nebyly kompatibilní s planetárním tělesem, na základě podmínek formování naší sluneční soustavy (protože tyto podmínky pro systém Proxima Centauri neznáme). A tak jsme získali rozsah možných poloměrů planet pro Proximu b, pohybující se od 0,94 do 1,40 násobku poloměru Země.
Slapově uzamčené planety jako Gliese 581 g (umělcův dojem) budou pravděpodobně světy „oční bulvy“ s teplovodním oceánem na straně obrácené ke slunci obklopeným ledem. Kredit: Lynette Cook/NSF
Tento rozsah velikosti umožňuje velmi odlišné složení planet. Na spodním konci, protože je o něco menší, ale o něco hmotnější než Země, by Proxima b pravděpodobně byla planetou podobnou Merkuru s podílem hmotnosti jádra 65 %. Avšak na horním konci odhadů poloměrů a hmotnosti by Proxima b pravděpodobně byla poloviční hmotností vody.
'Pokud je poloměr 0,94 poloměru Země, pak je Proxima b plně kamenná s obrovským kovovým jádrem (jako Merkur ve sluneční soustavě),' řekl Brugger. „Naopak, Proxima b může dosáhnout poloměru 1,40 pouze v případě, že obsahuje obrovské množství vody (50 % celkové hmotnosti planety), a v tomto případě by šlo o oceánskou planetu s 200 km hlubokým tekutým oceánem. ! Pod tím je tlak tak vysoký, že by se voda proměnila v led a vytvořila by ~3000 km silnou vrstvu ledu (pod kterou by bylo jádro z kamenů).
Jinými slovy, Proxima b by mohla být „planeta s oční koulí“, kde strana obrácená ke Slunci má tekutý povrch oceánu, zatímco temná strana je pokryta zmrzlým ledem. Nedávné studie navrhli, že to může být případ planet, které obíhají v obyvatelných zónách červených trpaslíků, kde slapové uzamčení zajišťuje, že pouze jedna strana dostane teplo potřebné k udržení kapalné vody na povrchu.
Na druhou stranu, pokud má orbitální rezonanci 3:2, je pravděpodobné, že bude mít vzor dvojité oční bulvy – s tekutými oceány na východní i západní polokouli – zatímco zůstane zamrzlý na terminátorech a pólech. Pokud by však měly být pravdivé nižší odhady, pak Proxima b bude pravděpodobně kamenná, hustá planeta, kde je kapalná voda na jedné straně vzácná a na druhé zamrzlá.
Umělecký dojem z povrchu planety Proxima b obíhající kolem červeného trpaslíka Proxima Centauri. Nový výzkum naznačuje, že planeta může být vodnatější, než se dříve myslelo. Kredit: ESO
Ale možná nejzajímavějším aspektem výzkumu je, že nabízí letmý pohled na pravděpodobnost, že Proxima b bude obyvatelná. Od svého objevu zůstává otázka, zda planeta může podporovat život, nebo ne, sporná. Ale jak vysvětlil Brugger:
'Zajímavé je, že všechny případy, které jsme zvažovali, jsou kompatibilní s obyvatelnou planetou.' Pokud je tedy poloměr planety nakonec změřen (za několik měsíců nebo let), jsou možné dva případy: buď (i) měření leží v rozmezí 0,94-1,40 a budeme schopni poskytnout přesné složení planety (a nikoli pouze rozsah možností), nebo (ii) naměřený poloměr je mimo tento rozsah a my budeme vědět, že planeta není obyvatelná. Případ, kdy je Proxima b oceánská planeta, je obzvláště zajímavý, protože tento druh planety nepotřebuje k životu atmosféru kyslíku a dusíku (jako na Zemi), protože se může vyvíjet ve svém obrovském oceánu.
Ale tyto scénáře jsou samozřejmě založeny na předpokladu, že Proxima b má mnoho společného s planetami naší vlastní sluneční soustavy. Je to také založeno na předpokladu, že planeta má skutečně asi 1,3 hmotnosti Země. Dokud nebude možné pozorovat planetu při přechodu Proxima Centauri, astronomové nebudou s jistotou vědět, jak je hmotná.
Nakonec jsme ještě daleko od určení přesné velikosti, složení a povrchových vlastností Proximy b – nemluvě o tom, zda skutečně může podporovat život. Nicméně výzkum, jako je tento, je přínosný v tom, že nám pomáhá přijít na omezení, jaké planetární podmínkymohlexistovat tam.
A kdo ví? Jednoho dne možná budeme schopni vyslat na planetu sondy nebo mise s posádkou a možná budou vysílat zpět obrazy vnímajících bytostí, jak se plaví po rozlehlých oceánech a hledají nějaký bájný kus země, o kterém slyšeli? Bože doufám že ne! Jednou bylo víc než dost!
Další čtení: arXiv