Izvan-solarni planet poznat kao Proxima b zauzeo je posebno mjesto u javnoj svijesti otkako je njegovo postojanje najavljeno u kolovozu 2016. Kao naj egzoplaneta našem Sunčevom sustavu, njegovo otkriće postavilo je pitanja o mogućnosti njegovog istraživanja u ne previše daleka budućnost. A još više su jebljiva pitanja koja se odnose na njegovo potencijalno stanovanje.
Unatoč brojnim istraživanjima koja su pokušala ukazati na to može li planet biti pogodan za život onakav kakav znamo, ništa konačno nije proizvedeno. Srećom, tim astrofizičara sa Sveučilišta u Exeteru - uz pomoć stručnjaka za meteorologiju britanskog Met Officea - poduzeo je prve korake za utvrđivanje ima li Proxima b klimu u kojoj živi.
Prema njihovoj studiji, koja se nedavno pojavila u časopisu Astronomija i astrofizika, tim je izveo niz simulacija koristeći vrhunski jedinstveni model Met Office-a (UM). Ovaj se numerički model desetljećima koristi za proučavanje Zemljine atmosfere, pri čemu se aplikacije kreću u rasponu od predviđanja vremena do utjecaja klimatskih promjena.
Ovim modelom tim je simulirao kakva bi bila klima Proxime b ako bi imala atmosferski sastav sličan Zemlji. Također su obavili simulacije kakvog bi planeta bio kad bi imali puno jednostavniju atmosferu - onu sastavljenu od dušika s udjelom ugljičnog dioksida u tragovima. Posljednje, ali ne najmanje bitno, napravili su dopuštenja za varijacije u planeti planete.
Na primjer, s obzirom na udaljenost planeta od sunca - 0,05 AU (7,5 milijuna km; 4,66 milijuna milja) - postavila su se pitanja u vezi s orbitalnim karakteristikama planeta. S jedne strane, mogao bi biti ukočen, gdje je jedno lice neprestano okrenuto prema Proxima Centauri. S druge strane, planet bi mogao biti u orbitalnoj rezonanciji 3: 2 sa suncem, gdje se tri puta okreće na svojoj osi za svake dvije orbite (slično kao što su iskustva Merkura s našim Suncem).
U oba slučaja, to bi rezultiralo da jedna strana planete bude izložena prilično malo zračenja. S obzirom na prirodu crvenih patuljastih zvijezda tipa M, koje su vrlo promjenjive i nestabilne u usporedbi s drugim vrstama zvijezda, strana okrenuta prema suncu bila bi povremeno zračena. Također, u oba orbitalna scenarija, planet bi bio podložan značajnim promjenama temperature, što bi otežavalo postojanje tekuće vode.
Na primjer, na planeti pod uskim zaključavanjem vjerojatno će se smrznuti glavni atmosferski plinovi na noću okrenutoj, zbog čega bi zona dnevne svjetlosti bila izložena i suha. A na planeti s orbitalnom rezonancijom 3: 2, jedan solarni dan najvjerojatnije bi trajao vrlo dugo (solarni dan na Merkuru traje 176 zemaljskih dana), uzrokujući da jedna strana postane previše vruća, a druga strana previše hladna i osušiti.
Uzimajući sve to u obzir, simulacije tima omogućile su neke ključne usporedbe s prethodnim studijama, ali i omogućile timu da ih nadiđe. Kao što je dr. Ian Boutle, počasni sveučilišni suradnik na Sveučilištu Exeter i vodeći autor rada, objasnio u priopćenju za sveučilište:
„Naš je istraživački tim pregledao niz različitih scenarija vjerojatne orbitalne konfiguracije planeta pomoću skupa simulacija. Osim što smo istražili kako bi se klima ponašala kada bi planet bio "u zaključanom položaju" (gdje je jedan dan iste dužine kao i jedna godina), također smo pogledali kako se u orbiti sličnoj Merkuru, koji se tri puta okreće na svojoj osi za svake dvije orbite oko sunca (rezonanca 3: 2) utjecale bi na okoliš. "
Na kraju su rezultati bili prilično povoljni jer je tim otkrio da će Proxima b imati izuzetno stabilnu klimu s bilo atmosferom, bilo u orbitalnoj konfiguraciji. U osnovi, simulacije softvera UM pokazale su da kada bi se računale obje atmosfere i obje uređene i rezonantne konfiguracije 3: 2, i dalje bi postojale regije na planeti u kojima bi voda mogla postojati u tekućem obliku.
Naravno, primjer rezonancije 3: 2 rezultirao je da značajnija područja planete padnu u ovom temperaturnom rasponu. Također su otkrili da bi ekscentrična orbita, gdje je udaljenost između planeta i Proxime Centauri u značajnoj mjeri varirala tijekom jednog orbitalnog perioda, dovela do daljnjeg povećanja potencijalnog useljenja.
Kako je rekao dr. James Manners, još jedan počasni sveučilišni suradnik i jedan od koautora na tekstu:
"Jedna od glavnih odlika koja ovaj planet razlikuje od Zemlje je ta što je svjetlost njegove zvijezde uglavnom u blizini infracrvenog svjetla. Ove frekvencije svjetlosti mnogo jače djeluju s vodenom parom i ugljičnim dioksidom u atmosferi što utječe na klimu koja nastaje u našem modelu. "
Naravno, treba učiniti puno više posla prije nego što zaista možemo shvatiti je li ovaj planet sposoban podržati život onakav kakav znamo. Osim što hrani nade onih koji bi ga jednog dana željeli vidjeti koloniziranim, studije o uvjetima Proxime b također su od izuzetne važnosti za utvrđivanje postojanja autohtonog života tamo ili ne.
U međuvremenu, studije poput ove iznimno su korisne kada treba predvidjeti kakva ćemo okruženja pronaći na udaljenim planetima. Dr Nathan Mayne - znanstveni voditelj o modeliranju egzoplaneta na Sveučilištu u Exeteru i koautor ovog rada - također je naznačio da bi takve klimatske studije mogle kod kuće imati prijave za znanstvenike.
"Projektom koji imamo u Exeteru pokušavamo ne samo razumjeti pomalo zbunjujuću raznolikost egzoplaneta koji se otkrivaju, već i to iskorištavati kako bismo nadamo poboljšali naše razumijevanje kako se naša klima ponaša i razvija", rekao je. Štoviše, pomaže vam ilustrirati kako se uvjeti ovdje na Zemlji mogu upotrijebiti za predviđanje onoga što može postojati u izvan-solarnim okruženjima.
Iako bi to moglo zvučati pomalo orijentirano na Zemlju, potpuno je razumno pretpostaviti da su planeti u drugim zvjezdanim sustavima podložni procesima i mehanici slično onome što smo vidjeli na solarnim planetima. A to je nešto na što smo uvijek prisiljeni učiniti kada je riječ o potrazi za planetama i životom izvan našeg Sunčevog sustava. Dok izravno ne odemo tamo, bit ćemo prisiljeni mjeriti ono što ne znamo što radimo.
