Planeta extra-solară cunoscută sub numele de Proxima b a ocupat un loc special în mintea publică de când a fost anunțată existența sa în august 2016. Fiind cel mai apropiat exoplanet de Sistemul nostru Solar, descoperirea sa a ridicat întrebări despre posibilitatea explorării lui în viitorul nu prea îndepărtat. Și și mai chinuitoare sunt întrebările referitoare la capacitatea sa de locuință.
În ciuda numeroaselor studii care au încercat să indice dacă planeta ar putea fi potrivită pentru viață așa cum o știm, nu s-a produs nimic definitiv. Din fericire, o echipă de astrofizică de la Universitatea din Exeter - cu ajutorul experților în meteorologie de la Met Office din Marea Britanie - au făcut primii pași tentativi pentru a determina dacă Proxima b are un climat locuibil.
Conform studiului lor, apărut recent în jurnal Astronomie & Astrofizică, echipa a realizat o serie de simulări folosind modelul de ultimă generație al Met Office Unified (UM). Acest model numeric a fost folosit de zeci de ani pentru a studia atmosfera Pământului, cu aplicații care variază de la predicția vremii la efectele schimbărilor climatice.
Cu acest model, echipa a simulat cum ar fi climatul Proxima b dacă ar avea o compoziție atmosferică similară cu Pământul. De asemenea, au efectuat simulări despre cum ar fi planeta, dacă ar avea o atmosferă mult mai simplă - una compusă din azot cu urme de dioxid de carbon. Nu în ultimul rând, dar nu în ultimul rând, au făcut alocații pentru variații pe orbita planetei.
De exemplu, având în vedere distanța planetei față de soarele ei - 0,05 UA (7,5 milioane km; 4,66 milioane mi) - au existat întrebări cu privire la caracteristicile orbitale ale planetei. Pe de o parte, acesta ar putea fi blocat în ordine, unde o față este în permanență orientată spre Proxima Centauri. Pe de altă parte, planeta ar putea fi într-o rezonanță orbitală 3: 2 cu soarele său, unde se rotește de trei ori pe axa sa pentru fiecare două orbite (la fel ca experiențele Mercur cu Soarele nostru).
În ambele cazuri, acest lucru ar duce la expunerea unei părți a planetei la o radiație destul de mare. Având în vedere natura stelelor pitice roșii de tip M, care sunt extrem de variabile și instabile în comparație cu alte tipuri de stele, partea orientată spre soare ar fi iradiată periodic. De asemenea, în ambele scenarii orbitale, planeta ar fi supusă unor variații semnificative ale temperaturii care ar îngreuna existența apei lichide.
De exemplu, pe o planetă încuiată în mod corect, principalele gaze atmosferice din partea orientată pe timp de noapte ar fi înghețate, ceea ce ar lăsa zona de zi expusă și uscată. Și pe o planetă cu rezonanță orbitală 3: 2, o singură zi solară va dura cel mai probabil o perioadă foarte lungă (o zi solară pe Mercur durează 176 de zile pe Pământ), ceea ce face ca o parte să devină prea caldă și să se usuce pe cealaltă parte prea rece. și uscat.
Ținând cont de toate acestea, simulările echipei au permis unele comparații cruciale cu studiile anterioare, dar au permis și echipei să ajungă dincolo de ele. După cum a explicat dr. Ian Boutle, un coleg onorific al Universității din Exeter și autorul principal al lucrării, într-un comunicat de presă al Universității:
„Echipa noastră de cercetare a analizat o serie de scenarii diferite pentru configurația orbitală probabilă a planetei folosind un set de simulări. Pe lângă faptul că am examinat cum s-ar comporta climatul dacă planeta ar fi „blocată în ordine” (unde o zi are aceeași lungime ca un an), am analizat și cum o orbită similară cu Mercur, care se rotește de trei ori pe axa sa pentru la fiecare două orbite în jurul soarelui (o rezonanță 3: 2), ar afecta mediul înconjurător. "
La final, rezultatele au fost destul de favorabile, deoarece echipa a constatat că Proxima b va avea un climat remarcabil de stabil, fie cu atmosfera, fie în configurația orbitală. În esență, simulările de software UM au arătat că atunci când ambele atmosfere și atât configurațiile de rezonanță blocate în ordine, cât și cele 3: 2 au fost contabilizate, ar mai exista regiuni pe planetă unde apa ar putea exista sub formă lichidă.
În mod firesc, exemplul de rezonanță 3: 2 a avut ca rezultat zone mai substanțiale ale planetei care se încadrează în acest interval de temperatură. De asemenea, au descoperit că o orbită excentrică, în care distanța dintre planetă și Proxima Centauri varia într-o măsură semnificativă pe parcursul unei singure perioade orbitale, ar duce la o creștere suplimentară a capacității de locuit potențial.
Așa cum a spus dr. James Manners, un alt coleg de onoare al Universității și unul dintre coautorii de pe hârtie:
„Una dintre principalele caracteristici care distinge această planetă de Pământ este aceea că lumina de steaua ei este în mare parte aproape de infraroșu. Aceste frecvențe de lumină interacționează mult mai puternic cu vaporii de apă și dioxidul de carbon din atmosferă, ceea ce afectează climatul care apare în modelul nostru. ”
Desigur, este nevoie de mult mai multă muncă înainte de a putea înțelege cu adevărat dacă această planetă este capabilă să sprijine viața așa cum o cunoaștem. Dincolo de hrănirea speranțelor celor care ar dori să o vadă colonizată într-o zi, studiile asupra condițiilor de Proximitate sunt de asemenea extrem de importante pentru a stabili dacă există sau nu viață autohtonă acolo.
Dar, între timp, astfel de studii sunt extrem de utile când vine vorba de a anticipa ce tipuri de medii am putea găsi pe planetele îndepărtate. Dr. Nathan Mayne - conducerea științifică a modelării exoplanetelor de la Universitatea din Exeter și coautor pe hârtie - a indicat, de asemenea, că studiile climatice de acest gen ar putea avea aplicații pentru oamenii de știință aici.
„Cu proiectul pe care îl avem la Exeter, încercăm să nu numai să înțelegem diversitatea oarecum dezlănțuitoare a exoplanetelor care sunt descoperite, ci și să exploatăm acest lucru pentru a îmbunătăți înțelegerea modului în care climatul nostru are și va evolua”, a spus el. Ba mai mult, contribuie la ilustrarea modului în care condițiile de pe Pământ pot fi utilizate pentru a prezice ce poate exista în medii extra-solare.
Deși acest lucru ar putea suna puțin centrat pe Pământ, este în întregime rezonabil să presupunem că planetele din alte sisteme stelare sunt supuse unor procese și mecanici similare cu cele pe care le-am văzut pe planetele solare. Și acest lucru este invariabil obligat să facem atunci când vine vorba de căutarea planetelor locuibile și a vieții dincolo de sistemul nostru solar. Până nu putem merge direct acolo, vom fi nevoiți să măsurăm ceea ce nu știm prin ceea ce facem.
