Proxima b är föremål för mycket intresse i dag. Och varför inte? Som den närmaste extrasolära planeten till vårt solsystem är det det bästa skottet vi har när vi studerar exoplaneter på nära håll i en nära framtid. En nyligen genomförd studie från Marseilles universitet visade dock att, till skillnad från vad många hoppades, planeten kan vara en "vattenvärld" - dvs en planet där upp till hälften av sin massa består av vatten.
Och nu har forskare från University of Bern tagit denna analys ytterligare ett steg. Baserat på deras studie, som har accepterats för publicering i tidskriften Astronomi och astrofysik (A&A) har de fastställt att majoritetsplaneterna som bildas inom en bebis zon för en röd dvärgstjärna kan vara vattenvärldar. Dessa fynd kan ha drastiska konsekvenser för sökandet efter bebodda exoplaneter runt röda dvärgstjärnor.
Forskningen genomfördes av Dr. Yann Alibert från National Center for Competence in Research (NCCR) PlanetS-center och prof. Willy Benz från Center of Space and Habitability (CSH). Båda dessa institutioner, som är belägna vid University of Bern, ägnar sig åt att förstå planetbildning och evolution, samt att främja en dialog med allmänheten om exoplanetforskning.
För deras studie, med titeln ”Formation and Composition of Planetes Around Very Low Mass Stars”, genomförde Alibert och Benz den första datorsimuleringen utformad för att undersöka bildandet av planeter runt stjärnor som är tio gånger mindre massiva än vår sol. Det handlade om att skapa en modell som inkluderade hundratusentals identiska lågmassastjärnor, som sedan fick kretsa kring protoplanetära skivor av damm och gas.
De simulerade sedan vad som skulle hända om planeter började bildas till följd av dessa diskar. För varje antog de förekomsten av tio "planetära embryon" (lika med månens massa) som skulle växa och migrera över tiden, vilket gav upphov till ett planetsystem.
I slutändan, vad de fann var att planeterna som kretsar inom den bebörliga zonen för deras moderstjärna troligen skulle vara jämförbara i storlek med jorden - från 0,5 till 1,5 gånger jordens radie, med 1 jordradier som genomsnittet. Som Dr. Yann Alibert förklarade till Space Magazine via e-post:
”I de simuleringar som vi har beaktat här verkar det som om huvuddelen av massan (mer än 99%) är i de fasta materialen. [W] e börjar därför med en protoplanetärisk skiva som är gjord av fasta ämnen och gas och 10 planetära embryon. De fasta partiklarna i skivan är planetesimaler (liknande dagens asterioder, ungefär 1 km i storlek), som kan vara torra (om de är belägna i de heta områdena på den protoplanetära disken) eller våta (cirka 50% per massa vattenis , om de befinner sig i de kalla områdena på disken). Planetembryona är små kroppar, vars massa liknar månmassan. Vi beräknar sedan hur mycket av hårddisken som fångas av planetembryon. "
Dessutom gav simuleringarna några intressanta uppskattningar av hur mycket av planeterna som skulle bestå av vatten. I 90% av fallen står vatten för mer än 10% av planetsmassa. Jämför det med jorden, där vatten täcker över 70% av vår yta, men endast utgör cirka 0,02% av vår planets totala massa. Detta skulle innebära att exoplaneterna skulle ha mycket djupa hav och ett lager is i botten på grund av det extrema trycket.
Sist, men inte minst, fann Alibert och Benze att om de protoplanetära skivorna som dessa planeter bildade från levde längre än modellerna antydde, skulle situationen bli ännu mer extrem. Allt detta kan vara svåra nyheter för dem som hoppas att vi kan hitta ET som bor intill, eller att röda dvärgstjärnor är det bästa stället att leta efter intelligent liv.
"Det faktum att många planeter är vattenrika kan ha potentiellt mycket starka (och negativa) konsekvenser på sådana planets brukbarhet," sade Dr. Alibert. ”Vi visade faktiskt redan i andra artiklar (Alibert et al. 2013, Kitzmann et al. 2015) att om det finns för mycket vatten på en planet, kan detta leda till ett instabilt klimat och en atmosfär som kan vara mycket rik på CO2.”
Alibert indikerar emellertid att dessa två studier genomfördes baserat på planeter som kretsar runt stjärnor som liknar vår sol. Röda dvärgar är olika eftersom de utvecklas mycket långsammare (dvs ljusstyrkan förändras mycket långsamt över tid) och de är mycket mer röda än vår sol, vilket innebär att ljuset som kommer från dem har olika våglängder som kommer att interagera olika med planetens atmosfär.
"Så, för att sammanfatta, kan det vara så att närvaron av stora mängder vatten inte är så dålig som när det gäller stjärnor av soltyp, men det kan också vara så att det är ännu värre av skäl som vi inte känner till," sa Alibert. "Hur som helst effekten, det är något som är viktigt att studera, och vi har börjat arbeta med det här ämnet."
Men oavsett om planeter som kretsar runt röda dvärgstjärnor är beboeliga är simuleringar som denna fortfarande spännande. Förutom att erbjuda information om hur angränsande planeter kan se ut, hjälper de oss också att förstå det stora utbudet av möjligheter som väntar oss där ute. Och sist, de ger oss mer incitament att faktiskt komma ut där och utforska dessa världar på nära håll.
Endast att skicka uppdrag till andra stjärnor kan vi bekräfta eller förneka om de kan stödja livet. Och om vi i slutändan skulle upptäcka att den vanligaste stjärnan i universum osannolikt kommer att producera livgivande planeter, tjänar den bara till att påminna oss om hur sällsynta och värdefulla "jordliknande" planeter verkligen är.
