Opdagelsen af en exoplanet-kandidat, der kredser omkring Proxima Centauri i nærheden, har bestemt været spændende nyheder. Ud over at være den nærmeste eksoplanet til vores solsystem, der endnu er opdaget, peger alle indikationer på, at det er landbundet og placeret inden for stjernernes cirkumstellar beboelige zone. Denne meddelelse indeholdt imidlertid også sin del af dårlige nyheder.
For det første angav teamet bag opdagelsen, at i betragtning af arten af dens bane omkring Proxima Centauri, planeten sandsynligvis i form af hvor meget vand den faktisk havde på sin overflade. Men en nylig forskningsundersøgelse foretaget af forskere fra University of Marseilles og Carl Sagan Institute kan være i modstrid med denne vurdering. Ifølge deres undersøgelse kan eksoplanetets masse bestå af op til 50% vand - hvilket gør det til en ”ocean planet”.
I henhold til resultaterne fra Pale Red Dot-teamet omløber Proxima Centauri sin stjerne i en estimeret afstand på 7 millioner kilometer (4,35 millioner mi) - kun 5% af jordens afstand fra solen. Det kredser også om Proxima Centauri med en orbitalperiode på 11 dage og har enten en synkron rotation eller en 3: 2-orkitalresonans (dvs. tre rotationer for hver to kredsløb).
På grund af dette begrænses sandsynligvis flydende vand til enten den solvendte side af planeten (i tilfælde af en synkron rotation) eller i dens tropiske zone (i tilfælde af en 3: 2-resonans). Derudover ville strålingen, som Proxima b modtager fra sin røde dværgstjerne, være markant højere end hvad vi er vant til her på Jorden.
Ifølge en undersøgelse ledet af Bastien Brugger fra Astrofysiklaboratoriet ved Universitetet i Marseilles kan Proxima b imidlertid være vådere end vi tidligere troede. Af hensyn til deres undersøgelse med titlen "Mulige interne strukturer og sammensætninger af Proxima Centauri b" (som blev accepteret til offentliggørelse i The Astrophysical Journal Letters), anvendte forskerteamet interne strukturmodeller til at beregne Proxima radius og masse.
Deres modeller var baseret på antagelserne om, at Proxima b både er en jordisk planet (dvs. sammensat af stenet materiale og mineraler) og ikke havde en massiv atmosfære. Baseret på disse antagelser og massestimater produceret af Pale Red Dot-undersøgelsen (~ 1,3 jordmasser) konkluderede de, at Proxima b har en radius, der er mellem 0,94 og 1,4 gange Jordens, og en masse, der er ca. 1,1 til 1,46 gange Jordens.
Som Brugger fortalte Space Magazine via e-mail:
”Vi listede alle kompositioner, som Proxima b kunne have, og kørte modellen for hver af dem (det laver ca. 5000 simuleringer), hvilket giver os hver gang den tilsvarende planetradius. Endelig ekskluderede vi alle de resultater, der ikke var forenelige med et planetarisk legeme, baseret på dannelsesbetingelserne i vores solsystem (da vi ikke kender disse betingelser for Proxima Centauri-systemet). Og således opnåede vi en række mulige planetradier for Proxima b, der går fra 0,94 til 1,40 gange Jordens radius. ”
Dette størrelsesområde giver mulighed for nogle meget forskellige planetkompositioner. I den nedre ende, idet den er lidt mindre, men en smule mere massiv end Jorden, ville Proxima b sandsynligvis være en kvikksølvlignende planet med en 65% kernemassefraktion. I den højere ende af radierne og masseestimaterne vil Proxima b imidlertid sandsynligvis være halvt vand efter masse.
”Hvis radius er 0,94 Jordradiier, er Proxima b fuldstændigt stenet med en enorm metallisk kerne (som Merkur i solsystemet),” sagde Brugger. ”Tværtimod kan Proxima b kun nå en radius på 1,40, hvis den har en enorm mængde vand (50% af den samlede planetmasse), og i dette tilfælde ville det være en oceanplanet med et 200 km dybt flydende hav ! Under det er trykket så højt, at vandet ville forvandle sig til is og danne et ~ 3000 km tykt islag (Under hvilket der ville være en kerne lavet af klipper). ”
Proxima b kunne med andre ord være en ”øjeeplanet”, hvor den solvendte side har en flydende havoverflade, mens den mørke side er dækket af frosset is. Nye undersøgelser har antydet, at dette kan være tilfældet med planetens bane i de beboelige zoner af røde dværgstjerner, hvor tidevandslåsning sikrer, at kun den ene side får den varme, der er nødvendig for at opretholde flydende vand på overfladen.
På den anden side, hvis det har en orbital resonans på 3: 2, vil det sandsynligvis have et dobbelt øjeæle mønster - med flydende oceaner i både den østlige og den vestlige halvkugle - mens den forbliver frosset ved terminatorerne og polerne. Men hvis de lavere estimater skulle være rigtige, er Proxima b sandsynligvis en stenet, tæt planet, hvor flydende vand er sjældent på den ene side og frosset på den anden.
Men måske er det mest interessante aspekt ved forskningen, at det giver et glimt af sandsynligheden for, at Proxima b er beboelig. Lige siden opdagelsen har spørgsmålet om, hvorvidt planeten kan støtte liv, været kontroversielt. Men som Brugger forklarede:
”Den interessante del er, at alle de sager, vi vurderede, er forenelige med en beboelig planet. Så hvis planetradiusen endelig måles (i nogle måneder eller år), er to tilfælde mulige: enten (i) ligger målingen inden for området 0,94-1,40, og vi vil være i stand til at give den nøjagtige sammensætning af planeten (og ikke kun en række muligheder), eller (ii) den målte radius er uden for dette interval, og vi vil vide, at planeten ikke er beboelig. Sagen, hvor Proxima b er en oceanplanet, er især interessant, fordi denne form for planet ikke har brug for en atmosfære af ilt og nitrogen (som på Jorden) for at huse liv, da den kan udvikle sig i sit enorme hav. ”
Men selvfølgelig er disse scenarier baseret på antagelsen om, at Proxima b har meget til fælles med planeterne i vores eget solsystem. Det er også baseret på antagelsen om, at planeten faktisk er omkring 1,3 jordmasser. Indtil planeten kan observeres ved at blive gennemført af Proxima Centauri, ved astronomer ikke med sikkerhed, hvor massiv den er.
I sidste ende er vi stadig langt væk fra at bestemme Proxima b's nøjagtige størrelse, sammensætning og overfladefunktioner - for ikke at sige noget om, hvorvidt det faktisk kan støtte livet. Ikke desto mindre er forskning som denne fordelagtig, idet den hjælper os med at komme med begrænsninger for, hvilken slags planetariske forhold kunne findes der.
Og hvem ved det? En dag kan vi muligvis sende sonder eller besætningsmissioner til planeten, og måske vil de stråle billeder af levende væsener, der navigerer i store oceaner, på udkig efter en fabelagtig pakke med jord, de har hørt om? Gud håber jeg ikke! Engang var mere end nok!
