I augusti 2016 tillkännagav European Southern Observatory att vår närmaste stjärna - Proxima Centauri - hade en exoplanet. Sedan den tiden har stor uppmärksamhet riktats mot denna värld (Proxima b) i hopp om att bestämma hur "jordliknande" den egentligen är. Trots att allt tyder på att den är markbunden och liknar massan som Jorden, finns det vissa kvarstående tvivel om dess förmåga att stödja livet.
Detta beror till stor del på att Proxima b kretsar runt en röd dvärg. Vanligtvis är dessa lågmassa, låg temperatur, långsam fusionsstjärnor inte kända för att vara lika ljusa och varma som vår sol. En ny studie producerad av forskare vid Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) har emellertid visat att Proxima Centauri kan vara mer som vår stjärna än vi trodde.
Till exempel har vår sol det som kallas en "solcykel", en 11-årig period där den upplever förändringar i strålningsnivåerna den avger. Denna cykel drivs av förändringar i solens eget magnetfält och motsvarar utseendet på solfläckar på ytan. Under ett "solminimum" är solens yta fri från fläckar, medan hundratals solfläckar kan uppträda på ett område som är 1% av solens ytarea vid ett solmaksimum.
För deras forsknings skull undersökte teamet av Harvard Smithsonian Proxima Centauri under flera år för att se om det också hade en cykel. Som de förklarar i sitt forskningsdokument, med titeln “Optisk, UV- och röntgenbevis för en 7-årig stjärncykel i Proxima Centauri”, förlitade de sig på flera år värda optiska, UV- och röntgenobservationer gjorda av stjärnan.
Detta inkluderade 15 års visuell data och 3 års infraröd data från All Sky Automated Survey (ASAS), 4 års röntgen- och UV-data från Swift röntgenteleskop (XRT) och 22 års värde av röntgen strålobservationer gjorda av Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics (ASCA), XXM-Newton-uppdraget och Chandra X-ray Observatory.
Vad de fann var att Proxima Centauri verkligen har en cykel som innebär förändringar i dess minsta och maximala mängd av strålning, vilket motsvarar "starspots" på ytan. Som Dr. Wargelin berättade för Space Magazine via e-post:
”De optiska / ASAS-data visade en fin 7-årig cykel samt en 83-dagars rotationsperiod. När vi delade upp dessa uppgifter per år såg vi perioden variera från cirka 77 till 90 dagar. Vi tolkar det som "differentiell rotation" som det som finns på solen. Rotationshastigheten skiljer sig vid olika breddegrader; på solen är det cirka 35 dagar vid polerna och 24,5 vid ekvatorn. Den "genomsnittliga" rotationen ges vanligtvis som 27,3 dagar. "
I huvudsak har Proxima Centauri sin egen cykel, men en som är mycket mer dramatisk än vår sol. Förutom att det varar sju år från topp till topp involverar det fläckar som täcker över 20% av ytan på en gång. Dessa fläckar är tydligen mycket större än de vi regelbundet observerar också på vår sol.
Detta var förvånande med tanke på att Proximas interiör skiljer sig mycket från vår sol. På grund av dess låga massa är Proxima Centauris inre konvektiv, där material i kärnan överförs utåt. Däremot genomgår endast det yttre lagret av vår sol konvektion medan kärnan förblir relativt stilla. Detta betyder att till skillnad från vår sol överförs energi till ytan genom fysisk rörelse och inte strålningsprocesser.
Även om dessa fynd inte kan berätta något direkt om Proxima b kan vara beboelig eller inte, är förekomsten av denna solcykel ett intressant fynd som kan leda i den allmänna riktningen. Wargelin förklarade:
”Magnetfält är det som driver högenergiutsläpp (UV- och röntgenstrålar) och stjärnvindar (som solvinden) i soltyp och mindre stjärnor, OCH en stjärncykel (om den har en). Att röntgen / UV-utsläpp och stjärnvind kan jonera / avdunsta / rensa atmosfären på närbelägna planeter, särskilt om planeten inte har ett eget skyddande magnetfält.
”Därför… .. ett nödvändigt men inte tillräckligt krav för att förstå (d.v.s. modellering) utvecklingen av en planet atmosfären förstår värdstjärns magnetfält. Om du inte förstår varför en stjärna har en cykel (och standardteorin säger att helt konvektiva stjärnor som Proxima INTE kan ha cykler) förstår du inte dess magnetfält. "
Som alltid kommer ytterligare observationer och forskning att behövas innan vi fullt ut förstår Proxima Centauri, och huruvida några planeter som kretsar kring den kan stödja livet eller inte. Men än en gång har vi bara känt till Proxima b under en kort tid, och den hastighet med vilken vi lär oss nya saker om det är ganska imponerande!
