Ārpussaules planēta, kas pazīstama kā Proxima b, kopš tās eksistences tika paziņota 2016. gada augustā, ir ieņēmusi īpašu vietu sabiedrības uztverē. Tā kā mūsu Saules sistēmai vistuvākā eksoplanete ir atklājusi, ir radušies jautājumi par iespēju to izpētīt ne pārāk tālā nākotne. Un vēl satraucošāki ir jautājumi, kas saistīti ar tā iespējamo izmantojamību.
Neskatoties uz daudzajiem pētījumiem, kas mēģināja norādīt, vai planēta varētu būt piemērota dzīvībai, kā mēs to zinām, nekas galīgs nav iegūts. Par laimi, Ekseteras Universitātes astrofizikas komanda ar Apvienotās Karalistes Met biroja meteoroloģijas ekspertu palīdzību ir veikusi pirmos provizoriskos pasākumus, lai noteiktu, vai Proxima b ir piemērots apdzīvojams klimats.
Saskaņā ar viņu pētījumu, kas nesen parādījās žurnālā Astronomija un astrofizika, komanda veica virkni simulāciju, izmantojot mūsdienīgāko Met Office vienoto modeli (UM). Šis skaitliskais modelis ir izmantots gadu desmitiem ilgi, lai izpētītu Zemes atmosfēru, izmantojot dažādas lietojumprogrammas, sākot no laika apstākļu prognozēšanas līdz klimata izmaiņu ietekmei.
Izmantojot šo modeli, komanda simulēja, kāds būtu Proxima b klimats, ja tam būtu līdzīgs atmosfēras sastāvs kā Zemei. Viņi arī veica simulācijas par to, kāda būtu planēta, ja tai būtu daudz vienkāršāka atmosfēra - tāda, kas sastāv no slāpekļa ar nelielu daudzumu oglekļa dioksīda. Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, viņi pieļāva izmaiņas planētas orbītā.
Piemēram, ņemot vērā planētas attālumu no saules - 0,05 AU (7,5 miljoni km; 4,66 miljoni jūdzes) -, ir bijuši jautājumi par planētas orbītas īpašībām. No vienas puses, tas varētu būt aizslēgts paisuma virzienā, kur viena seja pastāvīgi ir vērsta pret Proxima Centauri. No otras puses, planēta varētu būt 3: 2 orbitālajā rezonansē ar savu sauli, kur tā trīs reizes griežas pa asi uz katrām divām orbītām (līdzīgi kā dzīvsudraba pieredze ar mūsu Sauli).
Abos gadījumos tas varētu izraisīt to, ka viena planētas puse tiek pakļauta diezgan nelielam starojumam. Ņemot vērā M veida sarkano punduru zvaigžņu raksturu, kas ir ļoti mainīgas un nestabilas salīdzinājumā ar citiem zvaigžņu veidiem, puse, kas vērsta pret sauli, periodiski tiktu apstarota. Arī abos orbītas scenārijos planēta būtu pakļauta ievērojamām temperatūras svārstībām, kas apgrūtinātu šķidrā ūdens eksistenci.
Piemēram, uz planētas, kas ir paisuma virzienā aizslēgta, galvenās atmosfēras gāzes, kas atrodas uz nakti vērstajā pusē, varētu aizsalt, kas dienasgaismas zonu atstātu pakļautu un nožūtu. Un uz planētas ar 3: 2 orbītas rezonansi, visticamāk, viena Saules diena ilgs ļoti ilgu laiku (Saules diena uz Merkura ilgst 176 Zemes dienas), liekot vienai pusei kļūt par karstu un otrai nožūt par aukstu. un nožūt.
Ņemot to visu vērā, komandas simulācijas ļāva veikt dažus būtiskus salīdzinājumus ar iepriekšējiem pētījumiem, bet ļāva komandai sasniegt arī citus. Kā Dr. Īans Boutle, Ekseteras Universitātes Goda universitātes stipendiāts un galvenā darba autore paskaidroja universitātes paziņojumā presei:
“Mūsu pētījumu grupa aplūkoja vairākus dažādus planētas iespējamās orbītas konfigurācijas scenārijus, izmantojot simulāciju kopu. Papildus tam, lai pārbaudītu, kā klimats izturētos, ja planēta būtu “paisuma bloķēta” (kur viena diena ir tikpat gara kā viens gads), mēs apskatījām arī to, kā orbītā, kas līdzīga Merkuram un kura trīs reizes griežas uz savu asi katrās divās orbītās ap sauli (3: 2 rezonanse) varētu ietekmēt vidi. ”
Rezultātā rezultāti bija diezgan labvēlīgi, jo komanda atklāja, ka Proxima b būs ārkārtīgi stabils klimats ar atmosfēru vai orbītas konfigurāciju. Būtībā UM programmatūras simulācijas parādīja, ka, ja tika ņemta vērā gan atmosfēra, gan plūdmaiņu aizslēgtā un 3: 2 rezonanses konfigurācija, uz planētas joprojām būs reģioni, kur ūdens spēja pastāvēt šķidrā veidā.
Protams, 3: 2 rezonanses piemērs ļāva būtiskākiem planētas apgabaliem iekļūt šajā temperatūras diapazonā. Viņi arī atklāja, ka ekscentriska orbīta, kurā attālums starp planētu un Proxima Centauri ievērojami mainījās viena orbītas perioda laikā, vēl vairāk palielinās potenciālo apdzīvojamību.
Kā sacīja cits Goda universitātes stipendiāts un viens no līdzautoriem Dr James Manners:
“Viena no galvenajām iezīmēm, kas atšķir šo planētu no Zemes, ir tā, ka gaisma no tās zvaigznes lielākoties atrodas tuvā infrasarkanā starā. Šīs gaismas frekvences daudz spēcīgāk mijiedarbojas ar ūdens tvaikiem un oglekļa dioksīdu atmosfērā, kas ietekmē klimatu, kas parādās mūsu modelī. ”
Protams, ir jāpaveic daudz vairāk darba, pirms mēs patiesi saprotam, vai šī planēta spēj atbalstīt dzīvību tādu, kādu mēs to zinām. Papildus tam, lai pabarotu cerības tiem, kuri kādu dienu vēlētos redzēt to kolonizētu, pētījumi par Proxima b apstākļiem ir ārkārtīgi svarīgi arī, lai noteiktu, vai pamatiedzīvotāji šobrīd pastāv vai nav.
Bet tikmēr šādi pētījumi ir ārkārtīgi noderīgi, kad ir jāparedz, kāda veida vidi mēs varētu atrast uz tālām planētām. Dr Nathan Mayne - zinātniskais pētījums par eksoplanētu modelēšanu Ekseteras universitātē un līdzautors uz papīra - arī norādīja, ka šāda veida klimata pētījumiem zinātniekiem var būt pielietojums mājās.
"Ar projektu, kas mums ir Ekseterā, mēs cenšamies ne tikai izprast atklāto eksoplanetu nedaudz satricinošo daudzveidību, bet arī to izmantot, lai, cerams, uzlabotu izpratni par to, kā mūsu klimats ir un kā attīstīsies," viņš sacīja. Turklāt tas palīdz parādīt, kā apstākļus šeit uz Zemes var izmantot, lai paredzētu, kas varētu pastāvēt ārpus saules enerģijas vidēs.
Lai arī tas varētu izklausīties mazliet uz Zemes vērsts, ir pilnīgi pamatoti uzskatīt, ka planētas citās zvaigžņu sistēmās tiek pakļautas procesiem un mehānikai, kas ir līdzīgas tam, ko mēs esam redzējuši uz Saules planētām. Un tas ir kaut kas tāds, ko mēs vienmēr esam spiesti darīt, meklējot apdzīvojamas planētas un dzīvi ārpus mūsu Saules sistēmas. Kamēr mēs nevarēsim tur nokļūt tieši, mēs būsim spiesti izmērīt to, ko mēs nezinām, ar to, ko mēs darām.
