Proxima b er genstand for meget interesse i disse dage. Og hvorfor ikke? Som den nærmeste ekstrasolære planet til vores solsystem er det det bedste skud, vi har på at studere eksoplaneter på nært hold i den nærmeste fremtid. En nylig undersøgelse fra University of Marseilles indikerede imidlertid, at i modsætning til hvad mange håbede, planeten kan være en "vandverden" - dvs. en planet, hvor op til halvdelen af sin masse består af vand.
Og nu har forskere fra University of Bern taget denne analyse et skridt videre. Baseret på deres undersøgelse, som er blevet accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Astronomi og astrofysik (A&A) har de bestemt, at de fleste planeter, der dannes inden for de beboelige zoner af en rød dværgstjerne, kan være vandverdener. Disse fund kunne have drastiske følger for søgningen efter beboelige eksoplaneter omkring røde dværgstjerner.
Forskningen blev udført af Dr. Yann Alibert fra National Centers for Competence in Research (NCCR) PlanetS-center og prof. Willy Benz fra Center for Space and Habitability (CSH). Begge disse institutioner, der er beliggende ved Universitetet i Bern, er dedikeret til at forstå planetarisk dannelse og udvikling samt til at fremme en dialog med offentligheden om eksoplanetforskning.
Af hensyn til deres undersøgelse, med titlen "Dannelse og sammensætning af planeter omkring meget lave masse-stjerner", gennemførte Alibert og Benz den første computersimulering, der var designet til at undersøge dannelsen af planeter omkring stjerner, der er ti gange mindre massive end vores sol. Dette involverede at skabe en model, der omfattede hundretusinder af identiske stjerner med lav masse, som derefter fik kredsende protoplanetære skiver af støv og gas.
De simulerede derefter, hvad der ville ske, hvis planeter begyndte at dannes fra akkretionen af disse diske. For hver antog de eksistensen af ti “planetariske embryoner” (svarende til månens masse), som ville vokse og migrere over tid og give anledning til et planetsystem.
I sidste ende, hvad de fandt, var, at planeterne, der kredsede inden for den beboelige zone af deres moderstjerne, sandsynligvis ville være sammenlignelige i størrelse med Jorden - i området fra 0,5 til 1,5 gange Jordens radius, med 1 jordradier som gennemsnittet. Som Dr. Yann Alibert forklarede til Space Magazine via e-mail:
”I de simuleringer, vi har overvejet her, ser det ud til, at størstedelen af massen (mere end 99%) er i de faste stoffer. [W] e starter derfor med en protoplanetær disk, der er lavet af faste stoffer og gas og 10 planetembryoer. De faste stoffer i disken er planetesimaler (svarende til nutidens asterioder, ca. 1 km i størrelse), der kan være tørre (hvis de er placeret i de varme regioner på den protoplanetære disk) eller våde (ca. 50% pr. Masse vandis , hvis de befinder sig i den kolde region på disken). Planetembryoerne er små kroppe, hvis masse svarer til månemassen. Derefter beregner vi, hvor meget af diskets faste stoffer, der er fanget af planetembryoerne. ”
Derudover frembragte simuleringerne nogle interessante skøn over, hvor meget af planeterne, der ville bestå af vand. I 90% af tilfældene udgør vand mere end 10% af planetenes masse. Sammenlign det med Jorden, hvor vand dækker over 70% af vores overflade, men kun udgør ca. 0,02% af vores planets samlede masse. Dette ville betyde, at eksoplaneterne ville have meget dybe oceaner og et lag is i bunden på grund af det ekstreme pres.
Sidst, men ikke mindst, fandt Alibert og Benze, at hvis de protoplanetære diske, som disse planeter dannede ud, levede længere end modellerne antydede, ville situationen være endnu mere ekstrem. Alt dette kan være uhyggelige nyheder for dem, der håber, at vi måske finder ET, der lever ved siden af, eller at røde dværgstjerner er det bedste sted at lede efter et intelligent liv.
”Det faktum, at mange planeter er vandrige, kan have potentielt meget stærk (og negativ) konsekvens på sådanne planeteres levedygtighed,” sagde Dr. Alibert. ”Faktisk viste vi allerede i andre artikler (Alibert et al. 2013, Kitzmann et al. 2015), at hvis der er for meget vand på en planet, kan dette føre til et ustabilt klima og en atmosfære, der kunne være meget rig på CO2.”
Alibert angiver imidlertid, at disse to undersøgelser blev udført baseret på planeter, der kredser om stjerner svarende til vores sol. Røde dværge er forskellige, fordi de udvikler sig meget langsommere (dvs. lysstyrken ændrer sig meget langsomt over tid), og de er langt mere rød end vores sol, hvilket betyder, at lyset, der kommer fra dem, har forskellige bølgelængder, der vil interagere forskelligt med planetariske atmosfærer.
"Så for at opsummere kan det være, at tilstedeværelsen af store mængder vand ikke er så slem som for solstjernestjerner, men det kan også være, at det er endnu værre af grunde, som vi ikke kender," sagde Alibert. ”Uanset hvilken effekt det er, er det noget, der er vigtigt at studere, og vi er begyndt at arbejde på dette emne.”
Men uanset om planeter, der kredser om røde dværgstjerner er beboelige, er simuleringer som denne stadig spændende. Bortset fra at tilbyde data om, hvordan naboplaneter kan se ud, hjælper de os også med at forstå den brede vifte af muligheder, der venter os derude. Og sidst giver de os mere incitament til faktisk at komme derude og udforske disse verdener på tæt hold.
Kun ved at sende missioner til andre stjerner kan vi bekræfte eller benægte, hvis de er i stand til at støtte livet. Og hvis vi i sidste ende skulle finde ud af, at den mest almindelige stjerne i universet sandsynligvis ikke producerer livgivende planeter, tjener den kun til at minde os om, hvor sjældne og dyrebare ”jordlignende” planeter virkelig er.
