Otkrivanje kandidata za egzoplanetu koji orbitira oko obližnje Proxime Centauri sigurno je uzbudljiva vijest. Osim što je dosad otkriven najbliži egzoplaneti našem Sunčevom sustavu, sve naznake ukazuju na to da je on zemaljski i smješten unutar kruga oko kojeg okružuju zvijezde. No, ova je najava sadržavala i udio loših vijesti.
Za jedan, tim koji stoji iza otkrića pokazao je da s obzirom na prirodu njegove orbite oko Proxime Centauri, planeta vjerovatno s obzirom na to koliko vode zapravo ima na svojoj površini. No nedavna istraživačka studija znanstvenika sa Sveučilišta u Marseilleu i Instituta Carl Sagan možda će proturječiti ovoj procjeni. Prema njihovoj studiji, masa egzoplaneta može se sastojati do 50% vode, što je čini "oceanskom planetom".
Prema nalazima ekipe Pale Red Dot, Proxima Centauri b orbitira oko njene zvijezde na procijenjenoj udaljenosti od 7 milijuna kilometara (4,35 milijuna milja) - samo 5% udaljenosti Zemlje od Sunca. Također se kreće oko Proxime Centauri s orbitalnim razdobljem od 11 dana, ili ima sinkronu rotaciju, ili 3: 2 orbitalnu rezonancu (tj. Tri rotacije za svake dvije orbite).
Zbog toga je tekuća voda vjerojatno ograničena na sunčevu stranu planeta (u slučaju sinhrone rotacije) ili na njenu tropsku zonu (u slučaju rezonancije 3: 2). Pored toga, zračenje koje Proxima b prima od svoje zvijezde crvenog patuljaka bilo bi značajno veće od onoga na što smo navikli ovdje na Zemlji.
Međutim, prema studiji koju je vodio Bastien Brugger iz Astrofizičke laboratorije na Sveučilištu u Marseilleu, Proxima b može biti vlažnija nego što smo prije mislili. Za potrebe njihove studije, pod naslovom „Moguće unutarnje strukture i sastavi Proxima Centauri b“ (koja je bila prihvaćena za objavljivanje u Astrofizički časopis Pisma), istraživački tim koristio je modele unutarnje strukture za izračun polumjera i mase Proxime b.
Njihovi su se modeli temeljili na pretpostavkama da je Proxima b istovremeno zemaljski planet (tj. Sastavljen od kamenitog materijala i minerala) i da nije imao masivnu atmosferu. Na temelju tih pretpostavki i procjena mase proizvedenih istraživanjem Pale Red Dot (~ 1.3 mase Zemlje) zaključili su da Proxima b ima polumjer između 0,94 i 1,4 puta veći od Zemlje i masu otprilike 1,1 do 1,46. puta nego na Zemlji.
Kao što je Brugger putem e-maila rekao za Space Magazine:
„Nabrojali smo sve skladbe koje Proxima b može imati i napravili smo model za svaku od njih (što čini oko 5000 simulacija), dajući nam svaki put odgovarajući polumjer planeta. Konačno smo isključili sve rezultate koji nisu bili kompatibilni s planetarnim tijelom, temeljeni na uvjetima formiranja našeg sunčevog sustava (budući da ove uvjete za sustav Proxima Centauri ne poznajemo). I na taj način, dobili smo raspon mogućih radijusa planeta za Proximu b, koja se kreće od 0,94 do 1,40 puta više od polumjera Zemlje. "
Ovaj raspon veličina omogućava neke vrlo različite planetarne kompozicije. Na donjem kraju, koji je malo manji, ali malo masivniji od Zemlje, Proxima b će vjerojatno biti planet sličan Merkuru s 65% -tnim udjelom mase jezgre. Međutim, na višem kraju procjena radijusa i mase, Proxima b će vjerojatno biti polovica vode po masi.
"Ako je polumjer 0,94 polumjera Zemlje, tada je Proxima b potpuno stjenovita s ogromnom metalnom jezgrom (poput Merkura u Sunčevom sustavu)", rekao je Brugger. "Suprotno tome, Proxima b može dostići polumjer od 1,40 samo ako u sebi ima ogromnu količinu vode (50% ukupne mase planeta), a u ovom slučaju to bi bio ocean oceana, s tekućim oceanom dubokim 200 km ! Ispod toga, tlak je toliko visok da bi se voda pretvorila u led, tvoreći sloj leda debljine oko 3000 km (ispod kojeg bi bila jezgra od stijena). "
Drugim riječima, Proxima b mogao bi biti "planet očne jabučice", gdje strana okrenuta suncu ima tekuću površinu oceana, dok je tamna strana prekrivena ledenim ledom. Nedavne studije sugeriraju da je to možda slučaj sa planetom koji orbitira unutar naseljenih zona crvenih patuljastih zvijezda, gdje zaključavanje plime osigurava da samo jedna strana dobiva toplinu potrebnu za održavanje tekuće vode na površini.
S druge strane, ako ima orbitalnu rezonancu 3: 2, vjerojatno će imati obrazac dvostrukog oka - s tekućim oceanima na istočnoj i zapadnoj hemisferi - dok ostaje smrznut na terminatorima i polovima. Međutim, ako bi niže procjene trebale biti istinite, Proxima b će vjerojatno biti kamenita, gusta planeta na kojoj je tekuća voda s jedne strane rijetka, a na drugoj smrznuta.
Ali možda je najzanimljiviji aspekt istraživanja taj što pruža uvid u vjerojatnost da će Proxima b biti useljiva. Od njegovog otkrića, pitanje može li ili ne može podržati život ostaje sporno. Ali kako je Brugger objasnio:
„Zanimljiv je dio da su svi slučajevi koje smo smatrali kompatibilni s naseljenom planetom. Dakle, ako se konačno izmjeri radijus planete (u nekim mjesecima ili godinama), moguća su dva slučaja: ili (i) mjerenje se nalazi unutar raspona 0,94-1,40 i mi ćemo moći dati točan sastav planeta (a ne samo niz mogućnosti) ili (ii) izmjereni radijus je izvan tog raspona, i znat ćemo da planeta nije useljiva. Slučaj u kojem je Proxima b okeanski planet posebno je zanimljiv, jer ovoj vrsti planeta ne trebaju atmosfera kisika i dušika (kao na Zemlji) da bi mogla živjeti u životu, jer se može razvijati u svom ogromnom oceanu. "
Ali naravno, ovi scenariji se temelje na pretpostavci da Proxima b ima mnogo toga zajedničkog s planetima našeg Sunčevog sustava. Također se temelji na pretpostavci da je planet zaista oko 1,3 mase Zemlje. Sve dok planet ne može promatrati tranzit Proxime Centauri, astronomi neće znati koliko je to masivno.
Konačno, još smo daleko od utvrđivanja točne veličine, sastava i površinskih značajki Proxime b - da ne kažemo da li on može zapravo podržati život. Ipak, istraživanje poput ovoga je korisno jer nam pomaže da se snalazimo u ograničenjima kakvih planetarnih uvjeta mogao postoje tamo.
A tko zna? Jednom ćemo na planetu moći poslati sonde ili misije sa posadom, a možda će oni uzvratiti slike živih bića koja plove golemim oceanima, tražeći neku nevjerojatnu parcelu zemlje o kojoj su čuli? Bože nadam se da ne! Jednom je bilo više nego dovoljno!