V srpnu 2016 byla potvrzena existence planety podobné Zemi hned vedle naší sluneční soustavy. Aby byly věci ještě více vzrušující, bylo potvrzeno, že i tato planeta obíhá v obývatelné zóně hvězdy. Od té doby jsou astronomové a lovci exoplanet zaneprázdněni pokusem zjistit vše, co mohou o této skalnaté planetě, známé jako Proxima b. Na mysli každého bylo především to, jak je pravděpodobné, že bude obyvatelný.
Od té doby se však objevilo mnoho studií, které naznačují, že Proxima b, vzhledem k tomu, že obíhá kolem typu M (červený trpaslík), by měl těžký život podporující život. To byl jistě závěr dosažený v nové studii vedené vědci z Goddard Space Flight Center NASA. Jak ukázali, planeta jako Proxima b by nebyla schopna udržet atmosféru podobnou Zemi velmi dlouho.
Červené trpasličí hvězdy jsou nejčastější ve vesmíru a představují pouze 70% hvězd v naší galaxii. Astronomové se přirozeně zajímají o to, jak je pravděpodobné, že podporují obyvatelné planety. A vzhledem k vzdálenosti mezi naší Sluneční soustavou a Proxima Centauri - 4 466 světelných let - je Proxima b považován za ideální pro studium obývatelnosti hvězdných systémů s červenými trpaslíky.
Kromě toho, že se věří, že Proxima b má podobnou velikost a složení jako Země, z něj činí obzvláště přitažlivý cíl pro výzkum. Studii vedla Dr. Katherine Garcia-Sageová z Goddardova vesmírného letového centra NASA a Katolické univerzity v americkém Washingtonu. Jak řekla časopisu Space Magazine e-mailem:
"Doposud nebylo v mírné zóně jejich hvězdy nalezeno mnoho exoplanet velikosti Země." To neznamená, že neexistují - větší planety se vyskytují častěji, protože jsou snáze detekovatelné - ale Proxima b je zajímavá, protože není jen velikosti Země a ve správné vzdálenosti od její hvězdy, ale také obíhající nejbližší hvězdu naší sluneční soustavy. “
V zájmu určení pravděpodobnosti, že bude Proxima b obyvatelný, se výzkumný tým snažil oslovit hlavní obavy, kterým čelí skalnaté planety obíhající kolem červených trpaslíků. Patří sem vzdálenost planety od jejich hvězd, variabilita červených trpaslíků a přítomnost (nebo nepřítomnost) magnetických polí. Vzdálenost je zvláště důležitá, protože obyvatelné zóny (tzv. Mírné zóny) kolem červených trpaslíků jsou mnohem blíže a těsnější.
"Červení trpaslíci jsou chladnější než naše vlastní Slunce, takže mírná zóna je blíže ke hvězdě než Země vůči Slunci," řekla Dr. Garcia-Sage. "Tyto hvězdy však mohou být velmi magneticky aktivní a být tak blízko magneticky aktivní hvězdy znamená, že tyto planety jsou ve velmi odlišném vesmírném prostředí, než jaké Země zažívá." V těchto vzdálenostech od hvězdy může být ultrafialové a rentgenové záření poměrně velké. Hvězdný vítr může být silnější. Mohly by existovat hvězdné erupce a energetické částice z hvězdy, které ionizují a zahřívají horní atmosféru. “
Kromě toho je známo, že červené trpasličí hvězdy jsou ve srovnání s naším Sluncem nestabilní a proměnlivé povahy. Proto by planety obíhající v těsné blízkosti musely čelit vzplanutí a intenzivnímu slunečnímu větru, který by mohl postupně odtáhnout jejich atmosféru. To vyvolává další důležitý aspekt výzkumu exoplanetových návyků, kterým je přítomnost magnetických polí.
Jednoduše řečeno, atmosféra Země je chráněna magnetickým polem, které je poháněno dynamo efektem ve svém vnějším jádru. Tato „magnetosféra“ zabránila slunečnímu slunečnímu záření, aby odstranil naši atmosféru, čímž dal životu šanci se objevit a vyvíjet. Naproti tomu Mars zhruba před 4,2 miliardami let ztratil svoji magnetosféru, což vedlo k vyčerpání jeho atmosféry a jeho povrchu se stalo chladným a vysušeným místem, jakým je dnes.
Pro testování potenciální návykovosti a schopnosti Proximy b udržet kapalnou povrchovou vodu tým proto převzal přítomnost zemské atmosféry a magnetické pole kolem planety. Poté odpovídali za zvýšené záření pocházející z Proxima b. Toto bylo poskytnuto Harvard Smithsonian centrum pro astrofyziku (CfA), kde vědci určili ultrafialové a rentgenové spektrum Proxima Centauri pro tento projekt.
Z toho všeho vytvořili modely, které začaly vypočítat míru atmosférických ztrát, přičemž jako šablonu použily zemskou atmosféru. Jak vysvětlila Dr. Garcia-Sage:
"Na Zemi je horní atmosféra ionizována a zahřívána ultrafialovým a rentgenovým zářením ze Slunce." Některé z těchto iontů a elektronů unikají z horní atmosféry na severním a jižním pólu. Máme model, který vypočítává, jak rychle se z těchto procesů ztrácí horní atmosféra (na Zemi to není příliš rychlé)… Toto záření jsme pak použili jako vstup pro náš model a vypočítali rozsah možných únikových rychlostí pro Proxima Centauri b na základě na různých úrovních magnetické aktivity. “
To, co našli, nebylo příliš povzbudivé. V podstatě by Proxima b nebyl schopen udržet atmosféru podobnou Zemi, když by byl vystaven intenzivnímu záření Proxima Centauri, a to ani za přítomnosti magnetického pole. To znamená, že pokud nemá Proxima b velmi odlišný druh atmosférické historie než Země, je to pravděpodobně bez života rocková koule.
Jak však uvedla dr. Garcia-Sage, existují další faktory, které je třeba zvážit, pro něž jejich studie prostě nemůže odpovídat:
"Zjistili jsme, že atmosférické ztráty jsou mnohem silnější, než jsou na Zemi, a pro vysokou úroveň magnetické aktivity, kterou očekáváme v Proxima b, byla rychlost úniku dostatečně rychlá, aby se celá vesmírná atmosféra mohla ztratit do vesmíru." To nebere v úvahu jiné věci, jako je sopečná činnost nebo dopady na komety, které by mohly být schopny doplnit atmosféru, ale to znamená, že když se snažíme pochopit, jaké procesy formovaly atmosféru Proxima b, musíme vzít na vědomí do úvahy magnetickou aktivitu hvězdy. A porozumění atmosféře je důležitou součástí pochopení toho, zda by na povrchu planety mohla existovat kapalná voda a zda by se mohl vyvinout život. “
Takže to nejsou všechno špatné zprávy, ale ani to nevyvolává spoustu důvěry. Pokud není Proxima b vulkanicky aktivní planetou a je vystavena velkému množství kometárních dopadů, pravděpodobně to nebude mírný svět nesoucí vodu. S největší pravděpodobností bude jeho klima obdobné jako na Marsu - studené, suché a voda bude existovat většinou ve formě ledu. A co se týče původního domorodého života, není to ani příliš pravděpodobné.
Tyto a další nedávné studie namalovaly poněkud chmurný obrázek o obyvatelnosti červených trpaslicových systémů. Vzhledem k tomu, že se jedná o nejběžnější typy hvězd ve známém vesmíru, zdá se, že statistická pravděpodobnost nalezení obyvatelné planety za naší sluneční soustavou klesá. Není to vůbec dobrá zpráva pro ty, kteří doufají, že život bude nalezen v jejich životech!
Je však důležité si uvědomit, že to, co můžeme v tomto bodě určitě říci o extra solárních planetách, je omezené. V příštích letech a desetiletích budou mise příští generace - jako je James Webb Space Telescope (JWST) a Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - vykreslovat podrobnější obrázek. Mezitím je ve vesmíru stále spousta hvězd, i když většina z nich je velmi daleko!
