Mimoslnečná planéta známa ako Proxima b má už od vyhlásenia existencie v auguste 2016 na verejnosti osobitné miesto. Jej objav ako najbližší exoplanet našej slnečnej sústavy vyvolal otázky týkajúce sa možnosti jej preskúmania v príliš vzdialená budúcnosť. A ešte viac vzrušujúce sú otázky týkajúce sa jeho potenciálneho obývania.
Napriek mnohým štúdiám, ktoré sa pokúšali naznačiť, či by planéta mohla byť vhodná pre život, ako ho poznáme, sa nevytvorilo nič definitívne. Našťastie tím astrofyziky z University of Exeter - s pomocou odborníkov na meteorológiu z britského Met Office - podnikol prvé pokusné kroky, aby určil, či má Proxima b obývateľnú klímu.
Podľa ich štúdie, ktorá sa objavila nedávno v časopise Astronómia a astrofyzika, tím vykonal sériu simulácií s použitím najmodernejšieho modelu Un Office Model Unified Model (UM). Tento číselný model sa používa už desaťročia na štúdium zemskej atmosféry s aplikáciami od predpovede počasia až po účinky zmeny podnebia.
S týmto modelom tím simuloval, ako by vyzerala klíma Proximy b, keby mala podobné atmosférické zloženie ako Zem. Vykonali tiež simulácie toho, ako by sa planéte páčilo, keby mala oveľa jednoduchšiu atmosféru - atmosféru zloženú z dusíka so stopovými množstvami oxidu uhličitého. V neposlednom rade umožnili odchýlky od obežnej dráhy planéty.
Napríklad vzhľadom na vzdialenosť planéty od jej slnka - 0,05 AU (7,5 milióna km; 4,66 milióna míľ) - vznikli otázky o orbitálnych vlastnostiach planéty. Na jednej strane môže byť uzamknutý, pričom jedna tvár neustále smeruje k Proxima Centauri. Na druhej strane by mohla byť planéta v orbitálnej rezonancii 3: 2 so svojím slnkom, kde sa na svojej osi trikrát otáča pre každé dve obežné dráhy (podobne ako skúsenosti s Merkurom s naším Slnkom).
V obidvoch prípadoch by to malo za následok, že jedna strana planéty bude vystavená trochu žiarenia. Vzhľadom na povahu červených trpasličích hviezd typu M, ktoré sú v porovnaní s inými typmi hviezd veľmi variabilné a nestabilné, by strana smerujúca k slnku bola pravidelne ožarovaná. Aj v oboch okružných scenároch by planéta bola vystavená výrazným zmenám teploty, čo by sťažilo existenciu tekutej vody.
Napríklad na prílivovo uzamknutej planéte je pravdepodobné, že hlavné atmosférické plyny na nočnej strane zamrznú, čím by sa denné svetlo nechalo odkryté a suché. A na planéte s orbitálnou rezonanciou 3: 2 by jediný slnečný deň pravdepodobne trval veľmi dlho (slnečný deň na Merkúri trvá 176 dní Zeme), čo by spôsobilo, že jedna strana bude príliš horúca a druhá strana príliš studená. a suché.
Berúc do úvahy toto všetko, simulácie tímu umožnili niektoré zásadné porovnania s predchádzajúcimi štúdiami, ale tiež umožnili tímu prekročiť ich hranice. Ako Dr. Ian Boutle, čestný univerzitný pracovník na univerzite v Exeteri a hlavný autor príspevku, vysvetlil v tlačovej správe univerzity:
„Náš výskumný tím preskúmal množstvo rôznych scenárov pravdepodobnej orbitálnej konfigurácie planéty pomocou súboru simulácií. Rovnako ako skúmanie toho, ako by sa chovalo podnebie, keby bola planéta „prílivovo uzamknutá“ (kde je jeden deň rovnaká dĺžka ako jeden rok), tiež sme sa zamerali na to, ako sa obežná dráha podobná ortuťovej dráhe, ktorá sa na svojej osi otáča trikrát každé dve obežné dráhy okolo Slnka (rezonancia 3: 2) by ovplyvnili životné prostredie. “
Nakoniec boli výsledky celkom priaznivé, pretože tím zistil, že Proxima b bude mať mimoriadne stabilnú klímu s atmosférou alebo v orbitálnej konfigurácii. Softvérové simulácie UM v podstate ukázali, že aj keď sa počítalo s atmosférou, ako aj s tidally uzamknutou konfiguráciou a rezonančnou konfiguráciou 3: 2, stále by existovali oblasti na planéte, kde by voda mohla existovať v kvapalnej forme.
Prirodzene, rezonančný príklad 3: 2 spôsobil, že podstatnejšie oblasti planéty spadali do tohto teplotného rozsahu. Zistili tiež, že excentrická obežná dráha, kde sa vzdialenosť medzi planétou a Proxima Centauri značne menila v priebehu jediného orbitálneho obdobia, by viedla k ďalšiemu zvýšeniu potenciálnej obživy.
Ako dr. James Manners, ďalší čestný univerzitný pracovník a jeden zo spoluautorov v príspevku uviedol:
„Jednou z hlavných čŕt, ktorá odlišuje túto planétu od Zeme, je to, že svetlo z jej hviezdy je väčšinou v blízkej infračervenej oblasti. Tieto frekvencie svetla interagujú oveľa silnejšie s vodnými parami a oxidom uhličitým v atmosfére, ktorá ovplyvňuje klímu, ktorá sa objavuje v našom modeli. “
Predtým, ako dokážeme skutočne pochopiť, či je táto planéta schopná podporovať život, ako ho poznáme, je potrebné urobiť oveľa viac práce. Štúdie o podmienkach Proxima b sú pri určovaní, či tu práve teraz existuje alebo nie, domorodý život, mimoriadne dôležité, aby naplnili nádeje tých, ktorí by ho chceli vidieť, že sa jedného dňa kolonizujú.
Medzitým sú však štúdie, ako je tento, veľmi užitočné, pokiaľ ide o predvídanie toho, aké prostredie môžeme nájsť na vzdialených planétach. Nathan Mayne - vedecký vodca v oblasti modelovania exoplanet na univerzite v Exeteri a spoluautor na papieri - tiež naznačil, že klimatické štúdie tohto druhu by mohli mať vedecké aplikácie tu doma.
"S projektom, ktorý máme v Exeteri, sa snažíme nielen porozumieť trochu ohromujúcej rozmanitosti objavených exoplanet, ale tiež ho využiť na zlepšenie nášho porozumenia toho, ako sa naša vlastná klíma vyvíjala a bude sa vyvíjať," uviedol. Navyše pomáha ilustrovať, ako sa dajú podmienky tu na Zemi použiť na predpovedanie toho, čo môže existovať v mimoslnečných prostrediach.
Aj keď by to mohlo znieť trochu sústredene na Zem, je celkom rozumné predpokladať, že planéty v iných hviezdnych systémoch podliehajú procesom a mechanike podobnej tomu, čo sme videli na slnečných planétach. A to je niečo, čo sme neustále nútení robiť, pokiaľ ide o hľadanie obývateľných planét a života mimo našej slnečnej sústavy. Kým sa tam priamo nedostaneme, budeme nútení zmerať to, čo nevieme, podľa toho, čo robíme.
