Helt sedan ESO tillkännagav upptäckten av en extra solplanet som kretsar kring Proxima Centauri har forskare försökt bestämma hur förhållandena är i denna värld. Detta har varit särskilt viktigt med tanke på att även om Proxima går i banor i den soliga bebyggda zonen, är röda dvärgar som Proxima Centauri kända för att vara något omöjliga.
Och medan viss forskning har känt tvivel om möjligheten att Proxima b verkligen skulle kunna stödja livet, ger en ny forskningsstudie en mer positiv bild. Forskningen kommer från Blue Marble Space Institute of Science (BMSIS) i Seattle, Washington, där astrobiologen Dimitra Atri har genomfört simuleringar som visar att Proxima b verkligen kan vara bebörligt, förutsatt att vissa förutsättningar var uppfyllda.
Dr Atri är en beräkningsfysiker vars arbete med BMSIS inkluderar inverkan av antipartiklar och strålning på biologiska system. För hans studie - "Modellering av stjälprotonhändelse-inducerad partikelstrålningsdos på närbelägna exoplaneter", som nyligen dök upp i Månadsmeddelanden om Royal Astronomical Society Letters - han genomförde simuleringar för att mäta påverkan stellar flares från dess sol skulle ha på Proxima b.
För att sätta detta perspektiv är det viktigt att notera hur Kepler-uppdraget har hittat en mängd planeter som kretsar runt röda dvärgstjärnor under de senaste åren, av vilka många tros vara ”jordliknande” och tillräckligt nära deras solar för att ha flytande vatten på deras ytor. Röda dvärgar har emellertid ett antal problem som inte förbättrar bra med tanke på förhållanden, vilket inkluderar deras variabla natur och det faktum att de är svalare och svagare än andra klasser av stjärnor.
Detta innebär att varje planet som är tillräckligt nära för att kretsa inom en röd dvärgs bebodda zon skulle bli utsatt för kraftfulla solstolar - alias. Stellar Proton Events (SPE) - och skulle troligen vara tidigt låst med stjärnan. Med andra ord, bara en sida skulle få det ljus och värme som behövs för att stödja livet, men det skulle utsättas för många solprotoner, som skulle interagera med dess atmosfär för att skapa skadlig strålning.
Som sådan är det astronomiska samhället intresserat av vilka typer av förhållanden som finns för planeter som Proxima b så att de kanske vet om livet har (eller haft) ett skott på att utvecklas där. För sin studie genomförde Dr. Atri en serie sannolikheter (alias Monte Carlo) -simuleringar som tog hänsyn till tre faktorer - typen och storleken på stallar, olika tjocklekar av planetens atmosfär och styrkan i dess magnetfält .
Som Dr. Atri förklarade till Space Magazine via e-post, var resultaten uppmuntrande - vad beträffar konsekvenserna för utomjordiskt liv:
”Jag använde Monte Carlo-simuleringar för att studera strålningsdosen på planetens yta för olika typer av atmosfärer och magnetfältskonfigurationer. Resultaten är optimistiska. Om planeten har både ett bra magnetfält och en betydande atmosfär, är effekterna av stjärnskydd obetydliga även om stjärnan befinner sig i en aktiv fas. ”
Med andra ord fann Atri att förekomsten av ett starkt magnetfält, som också skulle säkerställa att planeten har en livskraftig atmosfär, skulle leda till överlevliga förhållanden. Medan planeten fortfarande skulle uppleva en topp i strålning när en superflare ägde rum, kunde livet överleva på en planet som Proxima b på lång sikt. Å andra sidan skulle en svag atmosfär eller magnetfält förutsäga undergång.
"Om planeten inte har ett betydande magnetfält är chansen att ha någon atmosfär och måttliga temperaturer obetydliga," sade han. ”Planeten skulle bombarderas med superflarer på utrotningsnivå. Även i fallet med Proxima b är stjärnan i ett stabilt skick och har inte mer våldsam uppblåsningsaktivitet - tidigare aktiviteter i dess historia skulle göra planeten till en fientlig plats för en biosfär att komma från / utvecklas. ”
Historia är nyckelordet här, eftersom röda dvärgstjärnor som Proxima Centauri har otrolig livslängd (som noterat, upp till 10 biljoner år). Enligt en del forskning gör detta röda dvärgstjärnor till goda kandidater för att hitta bebodda exoplaneter, eftersom det tar miljarder år för komplicerat liv att utvecklas. Men för att livet ska kunna uppnå komplexitet måste planeter behålla sin atmosfär under dessa långa tidsperioder.
Naturligtvis medger Atri att hans studie inte definitivt kan svara på om vår närmaste exoplanet-granne är beboelig, och att debatten om detta troligen kommer att fortsätta under en tid. ”Det är för tidigt att tänka att Proxima b är beboelig eller på annat sätt”, säger han. "Vi behöver mer information om dess atmosfär och styrkan i det magnetiska fältet."
I framtiden borde uppdrag som James Webb Space Telescope berätta mer om detta system, dess planet och de typer av förhållanden som råder där. Genom att rikta sin extremt exakta instrumentinstrument mot denna angränsande stjärna är det säkert att upptäcka transiter av planeten runt denna svaga sol. Man kan bara hoppas att den hittar bevis på en tät atmosfär, som kommer att antyda närvaron av ett magnetfält och livsstödjande förhållanden.
Hopp är ett annat nyckelord här. Inte bara skulle en beboelig Proxima vara goda nyheter för de av oss som hoppas hitta liv bortom Jorden, det skulle också vara goda nyheter när det gäller livets existens i hela universum. Röda dvärgstjärnor utgör 70% av stjärnorna i spiralgalaxier och mer än 90% av alla stjärnor i elliptiska galaxer. Att veta att även en bråkdel av dessa kan stödja livet ökar risken för att hitta intelligens där ute kraftigt!
