Läheisen Proxima Centaurin ympärillä kiertävän eksoplanetaattiehdokkaan löytäminen on varmasti ollut jännittävä uutinen. Sen lisäksi, että se on lähimpänä eksoplaneettaa aurinkojärjestelmäämme, joka on vielä löydetty, kaikki merkinnät viittaavat siihen, että se on maanpäällinen ja sijaitsee tähtiä ympäröivän asuttavan alueen sisällä. Kuitenkin tämä ilmoitus sisälsi myös osuutensa huonoista uutisista.
Yhden vuoksi löytön takana oleva joukkue ilmoitti, että kun otetaan huomioon sen kiertoradan luonne Proxima Centaurin ympärillä, planeetta todennäköisesti sen suhteen, kuinka paljon vettä sillä todella oli sen pinnalla. Mutta Marseillen yliopiston ja Carl Sagan -instituutin tutkijoiden äskettäinen tutkimus on voinut olla ristiriidassa tämän arvioinnin kanssa. Tutkimuksensa mukaan eksoplaneetan massa voi koostua jopa 50% vedestä - mikä tekee siitä ”valtameren planeetan”.
Vaaleanpunaisen pisteen ryhmän havaintojen mukaan Proxima Centauri kiertää tähtiään arviolta 7 miljoonan kilometrin etäisyydellä (4,35 miljoonaa mailia) - vain 5% maapallon etäisyydestä auringosta. Se kiertää myös Proxima Centauria kiertoradalla 11 vuorokautta, ja sillä on joko synkroninen kierto tai 3: 2 kiertoradan resonanssi (ts. Kolme kiertoa jokaiselle kahdelle kiertoradalle).
Tämän vuoksi nestemäinen vesi rajoittuu todennäköisesti joko planeetan aurinkoa kohti olevaan puoleen (synkronisen pyörimisen tapauksessa) tai sen trooppiseen vyöhykkeeseen (3: 2-resonanssin tapauksessa). Lisäksi säteily, jonka Proxima b saa punaisesta kääpiöstään, olisi huomattavasti korkeampi kuin mitä olemme tottuneet tänne maan päällä.
Marseillen yliopiston astrofysiikan laboratorion Bastien Bruggerin johtamassa tutkimuksessa Proxima b voi kuitenkin olla märämpi kuin aiemmin luulimme. Tutkimuksensa nimeltä ”Proxima Centauri b: n mahdolliset sisäiset rakenteet ja koostumukset” (joka hyväksyttiin julkaistavaksi The Astrophysical Journal Letters), tutkimusryhmä käytti sisäisiä rakennemalleja Proxima b: n säteen ja massan laskemiseen.
Heidän mallinsa perustuivat oletuksiin, että Proxima b on sekä maanpäällinen planeetta (so. Koostuu kallioisesta materiaalista ja mineraaleista) että sillä ei ollut massiivista ilmapiiriä. Näiden oletusten ja vaaleanpunaisen pisteen tutkimuksen tuottamien massaarvioiden (~ 1,3 maapallon massaa) perusteella he päättelivät, että Proxima b: n säde on välillä 0,94 - 1,4-kertainen maapallon säteeseen ja massa on karkeasti 1,1 - 1,46. kertaa maapallon.
Kuten Brugger kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Luettelimme kaikki koostumukset, jotka Proxima b: llä voisi olla, ja juoksimme mallin jokaiselle (joka tekee noin 5000 simulaatiota) antamalla meille joka kerta vastaavan planeetan säteen. Lopuksi sulimme pois kaikki tulokset, jotka eivät olleet yhteensopivia planeettakehon kanssa aurinkokunnan järjestelmämme muodostumisolosuhteiden perusteella (koska emme tiedä näitä olosuhteita Proxima Centauri -järjestelmälle). Ja näin saimme Proxima b: lle mahdollisen planeetan säteen, joka on välillä 0,94 - 1,40 kertaa maan säde. "
Tämä kokoalue mahdollistaa hyvin erilaisia planeettakoostumuksia. Alaosassa, joka on hieman pienempi, mutta hiukan massiivisempi kuin maapallo, Proxima b olisi todennäköisesti elohopeamainen planeetta, jonka ytimen massaosuus on 65%. Säteiden ja massaarvioiden korkeammassa päässä Proxima b on kuitenkin todennäköisesti puoli vettä massasta.
"Jos säde on 0,94 maapallosädettä, niin Proxima b on täysin kivinen ja siinä on valtava metallinen ydin (kuten aurinkojärjestelmän elohopea)", Brugger sanoi. ”Päinvastoin, Proxima b voi saavuttaa säteen 1,40 vain, jos siinä on valtava määrä vettä (50% koko planeetan massasta), ja tässä tapauksessa se olisi valtamerten planeetta, jolla on 200 km syvä nestemäinen valtameri. ! Tämän alapuolella paine on niin korkea, että vesi muuttuisi jääksi, muodostaen ~ 3000 km paksu jääkerros (jonka alla olisi kivistä valmistettu ydin). "
Toisin sanoen Proxima b voi olla ”silmämunaplanetaali”, jossa aurinkoon päin olevalla puolella on nestemäinen valtameren pinta, kun taas pimeä puoli on peitetty jäätyneellä jäällä. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että näin voi olla tilanne planeetan kiertoradalla punaisten kääpiötähteiden asuttavilla alueilla, joissa vuoroveden lukitseminen varmistaa, että vain toinen puoli saa lämpöä, jota tarvitaan nestemäisen veden pitämiseen pinnalla.
Toisaalta, jos sen kiertoradan resonanssi on 3: 2, sillä todennäköisesti on kaksisilmämunan malli - nestemäisillä valtamereillä sekä itä- että länsipuoliskolla - samalla kun se pysyy jäätyneenä terminaattoreissa ja napoissa. Jos alempien arvioiden pitäisi kuitenkin olla totta, Proxima b on todennäköisesti kivinen, tiheä planeetta, jossa nestemäinen vesi on harvinaista toisella puolella ja jäätynyttä toisella.
Mutta tutkimuksen ehkä mielenkiintoisin osa on, että se tarjoaa välähdyksen Proxima b: n asumiskelpoisuuden todennäköisyydestä. Kysymys siitä, tukeeko planeetta elämää vai ei, on pysynyt kiistana sen löytämisen jälkeen. Mutta kuten Brugger selitti:
”Mielenkiintoinen osa on, että kaikki harkitsemamme tapaukset ovat yhteensopivia asutettavan planeetan kanssa. Joten jos planeetan säde lopulta mitataan (joissakin kuukausissa tai vuosissa), kaksi tapausta ovat mahdollisia: joko (i) mittaus on alueella 0,94–1,40 ja pystymme antamaan planeetan tarkan koostumuksen (eikä tai vain (ii) mitattu säde on tämän alueen ulkopuolella, ja tiedämme, että planeetta ei ole asuttava. Tapaus, jossa Proxima b on valtamerten planeetta, on erityisen mielenkiintoinen, koska tällainen planeetta ei tarvitse hapen ja typen ilmakehän (kuten maan päällä) elämän satamista varten, koska se voi kehittyä valtavassa valtameressään. "
Mutta tietysti nämä skenaariot perustuvat oletukseen, että Proxima b: llä on paljon yhteistä oman aurinkokunnan planeetoidemme kanssa. Se perustuu myös oletukseen, että planeetta on todellakin noin 1,3 Maan massaa. Ennen kuin planeettaa voidaan havaita kulkevan Proxima Centaurin kautta, tähtitieteilijät eivät tiedä varmasti kuinka massiivinen se on.
Viime kädessä olemme vielä kaukana kaukana Proxima b: n tarkan koon, koostumuksen ja pintaominaisuuksien määrittämisestä - puhumattakaan siitä, voiko se todella tukea elämää. Tästä huolimatta tämäntyyppisestä tutkimuksesta on hyötyä, koska se auttaa meitä keksimään rajoituksia millaisissa planeettaolosuhteissa voisi olemassa siellä.
Ja kuka tietää? Jonain päivänä voimme ehkä lähettää koettimia tai miehitettyjä tehtäviä planeetalle, ja ehkä he säteittävät takakuvia tuntevista olennoista, jotka navigoivat suurissa valtamereissä etsiessään jotakin kevyttä maapalloa, josta he ovat kuullut? Jumala toivottavasti ei! Kerran oli enemmän kuin tarpeeksi!
