Už v auguste 2016 sa potvrdila existencia planéty podobnej Zemi hneď vedľa našej slnečnej sústavy. Aby sa veci stali ešte zaujímavejšími, potvrdilo sa, že aj táto planéta obieha vo vnútri obývateľnej zóny svojej hviezdy. Odvtedy sa astronómovia a lovci exoplanet zaoberajú pokusom určiť všetko, čo môžu v tejto skalnej planéte známej ako Proxima b. Najdôležitejšie v mysli každého bolo, aké je pravdepodobné, že bude obývateľný.
Odvtedy sa však objavilo množstvo štúdií, ktoré naznačujú, že Proxima b, vzhľadom na skutočnosť, že obieha okolo M-typu (červený trpaslík), bude mať ťažko podporujúci život. Toto bol určite záver, ktorý sa dosiahol v novej štúdii vedenej vedcami z Goddard Space Flight Center NASA. Ako ukázali, planéta ako Proxima b by nebola schopná veľmi dlho udržať atmosféru podobnú Zemi.
Hviezdy červeného trpaslíka sú vo vesmíre najbežnejšie a predstavujú iba 70% hviezd v našej galaxii. Astronómovia sa tak prirodzene zaujímajú o to, ako sú pravdepodobní pri podpore obývateľných planét. A vzhľadom na vzdialenosť medzi našou slnečnou sústavou a Proxima Centauri - 4 466 svetelných rokov - je Proxima b považovaný za ideálny prostriedok na štúdium obývateľnosti systémov červených hviezd trpaslíkov.
Navyše, skutočnosť, že sa Proxima b považuje za podobnú veľkosťou a zložením ako Zem, z neho robí obzvlášť zaujímavý cieľ pre výskum. Štúdiu viedla Dr. Katherine Garcia-Sageová z Goddardovho vesmírneho letového centra NASA a Katolíckej univerzity v americkom Washingtone. Ako povedala spoločnosti Space Magazine e-mailom:
„Zatiaľ sa v miernej zóne ich hviezdy neobjavilo veľa exoplanet veľkosti Zeme. To neznamená, že neexistujú - väčšie planéty sa vyskytujú častejšie, pretože sa ľahšie detegujú - ale Proxima b je zaujímavý, pretože nie je to len Zem a v správnej vzdialenosti od svojej hviezdy, ale je to tiež obieha najbližšiu hviezdu našej slnečnej sústavy. “
Aby sa určila pravdepodobnosť, že bude Proxima b obývateľná, výskumný tím sa snažil zaoberať hlavnými problémami, ktorým čelia skalné planéty, ktoré obiehajú okolo červených trpasličích hviezd. Patria sem vzdialenosť planéty od ich hviezd, variabilita červených trpaslíkov a prítomnosť (alebo neprítomnosť) magnetických polí. Vzdialenosť je mimoriadne dôležitá, pretože obývateľné zóny (tzv. Mierne pásma) okolo červených trpaslíkov sú omnoho bližšie a užšie.
"Červení trpaslíci sú chladnejší ako naše vlastné Slnko, takže mierna zóna je bližšie k hviezde ako Zem k Slnku," uviedla Dr. Garcia-Sage. „Tieto hviezdy však môžu byť veľmi magneticky aktívne a byť tak blízko magneticky aktívnej hviezdy znamená, že tieto planéty sú vo veľmi odlišnom vesmírnom prostredí, než aké prežíva Zem. V týchto vzdialenostiach od hviezdy môže byť ultrafialové a röntgenové žiarenie dosť veľké. Hviezdny vietor môže byť silnejší. Z hviezdy by mohli existovať hviezdne erupcie a energetické častice, ktoré ionizujú a zahrievajú hornú atmosféru. “
Okrem toho je známe, že červené trpasličí hviezdy sú v porovnaní s naším Slnkom nestabilné a premenlivé. Planéty obiehajúce v tesnej blízkosti by sa museli vyrovnať so vzplanutiami a intenzívnym slnečným vetrom, ktoré by mohli postupne oddeľovať atmosféru. Vyvoláva to ďalší dôležitý aspekt výskumu obývateľnosti exoplanet, ktorým je prítomnosť magnetických polí.
Zjednodušene povedané, atmosféra Zeme je chránená magnetickým poľom, ktoré je poháňané dynamickým efektom vo svojom vonkajšom jadre. Táto „magnetosféra“ zabránila slnečnému vetra zbaviť našu atmosféru, čím dáva životu šancu objaviť sa a vyvíjať sa. Naproti tomu Mars stratil svoju magnetosféru približne pred 4,2 miliardami rokov, čo viedlo k vyčerpaniu atmosféry a jej povrchu, ktorý sa stal chladným a vysušeným miestom, akým je dnes.
Na testovanie potenciálnej návykovosti a schopnosti Proximy b zadržiavať tekutú povrchovú vodu tím preto prevzal prítomnosť zemskej atmosféry. a magnetické pole okolo planéty. Potom zodpovedali za zosilnené žiarenie pochádzajúce z Proxima b. Poskytlo to Centrum pre astrofyziku Harvard Smithsonian (CfA), kde vedci určili ultrafialové a rôntgenové spektrum Proxima Centauri pre tento projekt.
Z toho všetkého konštruovali modely, ktoré začali počítať mieru atmosférických strát a ako šablónu použili zemskú atmosféru. Ako vysvetlil Dr. Garcia-Sage:
„Na Zemi je horná atmosféra ionizovaná a zahrievaná ultrafialovým a röntgenovým žiarením od Slnka. Niektoré z týchto iónov a elektrónov unikajú z hornej atmosféry na severný a južný pól. Máme model, ktorý počíta, ako rýchlo sa týmito procesmi stráca horná atmosféra (na Zemi to nie je príliš rýchle) ... Toto žiarenie sme potom použili ako vstup pre náš model a vypočítali rozsah možných únikových rýchlostí pre Proxima Centauri b na základe na rôznych úrovniach magnetickej aktivity. “
To, čo zistili, nebolo príliš povzbudivé. V podstate by Proxima b nebol schopný udržať si atmosféru podobnú Zemi, keď by bol vystavený intenzívnemu žiareniu Proxima Centauri, a to ani za prítomnosti magnetického poľa. To znamená, že pokiaľ Proxima b nemal veľmi odlišný druh atmosférickej histórie ako Zem, je to pravdepodobne bez života rocková guľa.
Ako však uviedla Dr. Garcia-Sage, existujú ďalšie faktory, ktoré je potrebné zvážiť, pre ktoré ich štúdia jednoducho nemôže zodpovedať:
„Zistili sme, že atmosférické straty sú oveľa silnejšie ako na Zemi a že pri vysokej úrovni magnetickej aktivity, ktorú očakávame pri Proxime b, bola miera úniku dostatočne rýchla, aby sa celá vesmírna atmosféra mohla stratiť do vesmíru. To neberie do úvahy iné veci ako sopečnú aktivitu alebo dopady na kométy, ktoré by mohli byť schopné doplniť atmosféru, ale to znamená, že keď sa snažíme pochopiť, aké procesy formovali atmosféru Proxima b, musíme vziať do úvahy do úvahy magnetickú aktivitu hviezdy. A pochopenie atmosféry je dôležitou súčasťou pochopenia toho, či by na povrchu planéty mohla existovať tekutá voda a či by sa mohol vyvinúť život. ““
Takže to nie sú všetko zlé správy, ale ani to nevyvoláva veľa dôvery. Pokiaľ nie je Proxima b vulkanicky aktívnou planétou a je vystavený veľkým kometárnym vplyvom, pravdepodobne to nebude mierny svet s vodou. Jeho klíma bude s najväčšou pravdepodobnosťou obdobná ako na Marse - studená, suchá a voda bude existovať väčšinou vo forme ľadu. A pokiaľ ide o domorodý život, ktorý sa tu objavuje, to tiež nie je príliš pravdepodobné.
Tieto a ďalšie nedávne štúdie namaľovali dosť pochmúrny obraz o obývateľnosti systémov červených hviezd trpaslíkov. Vzhľadom na to, že ide o najbežnejšie typy hviezd v známom vesmíre, zdá sa, že štatistická pravdepodobnosť nájdenia obývateľnej planéty mimo našej slnečnej sústavy klesá. Pre tých, ktorí dúfajú, že život sa tam nájde počas ich života, to nie je vôbec dobrá správa!
Je však dôležité si uvedomiť, že to, čo môžeme v tejto chvíli povedať o extra solárnych planétach, je obmedzené. V nadchádzajúcich rokoch a desaťročiach budú misie novej generácie - ako napríklad James Webb Space Telescope (JWST) a Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - namaľovať podrobnejší obrázok. Medzitým je vo vesmíre stále veľa hviezd, aj keď väčšina z nich je veľmi ďaleko!
