Nuo pat egzistavimo dienos, kai buvo paskelbta 2016 m. Rugpjūčio mėn., Nepaprastosios saulės planeta, vadinama „Proxima b“, užėmė ypatingą vietą visuomenės galvoje. Kaip artimiausia mūsų Saulės sistemos egzoplaneta, jos atradimas sukėlė klausimų apie galimybę ją ištirti ne per tolima ateitis. Ir dar labiau gąsdinantys yra klausimai, susiję su galimu jo pritaikomumu.
Nepaisant daugybės tyrimų, kuriais bandyta nustatyti, ar planeta galėtų būti tinkama gyvybei, kaip mes ją žinome, nieko galutinio nepavyko sukurti. Laimei, Ekseterio universiteto astrofizikų komanda, padedama meteorologijos ekspertų iš JK „Met Office“, ėmėsi pirmųjų preliminarių žingsnių siekdama nustatyti, ar „Proxima b“ yra tinkamas klimatas.
Pasak jų tyrimo, kuris neseniai pasirodė žurnale Astronomija ir astrofizika, komanda atliko daugybę modeliavimo būdų, naudodami moderniausią „Met Office Unified Model“ (UM). Šis skaitmeninis modelis dešimtmečius buvo naudojamas tiriant Žemės atmosferą, pritaikant programas nuo orų prognozės iki klimato pokyčių padarinių.
Su šiuo modeliu komanda modeliuodavo, koks būtų „Proxima b“ klimatas, jei jo atmosferos sudėtis būtų panaši į Žemės. Jie taip pat atliko modeliavimą, kokia būtų planeta, jei jos atmosfera būtų daug paprastesnė - tokią, kurią sudaro azotas su nedideliais kiekiais anglies dioksido. Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - jie leido atsižvelgti į planetos orbitos pokyčius.
Pavyzdžiui, atsižvelgiant į planetos atstumą nuo saulės - 0,05 AU (7,5 mln. Km; 4,66 mln. Mi) - kilo klausimų dėl planetos orbitos ypatybių. Viena vertus, jis gali būti užfiksuotas atoslūgiu, kai vienas jo veidas yra nuolat nukreiptas į „Proxima Centauri“. Kita vertus, planeta gali būti 3: 2 santykiniame orbitiniame rezonanse su savo saule, kur ji tris kartus sukasi apie savo ašį kas dvi orbitas (panašiai kaip Merkurijus patiria su mūsų saule).
Bet kuriuo atveju tai lemtų tai, kad viena planetos pusė būtų veikiama gana nedidelės radiacijos. Atsižvelgiant į M tipo raudonųjų nykštukinių žvaigždžių, kurios yra labai kintamos ir nestabilios, palyginti su kitomis žvaigždžių rūšimis, pobūdį, saulė būtų periodiškai švitinama. Be to, abiejuose orbitos scenarijuose planeta būtų veikiama didelių temperatūros pokyčių, kurie apsunkintų skysto vandens egzistavimą.
Pvz., Potvynio užfiksuotoje plane pagrindinės atmosferos dujos, esančios naktį apčiuopiamoje pusėje, greičiausiai užšaldys, o dienos šviesos zona išliks atvira ir sausa. O planetoje, kurios orbitalinis rezonansas yra 3: 2, viena saulės diena greičiausiai truks labai ilgą laiką (saulės diena Merkurijuje trunka 176 Žemės dienas), dėl kurios viena pusė tampa per karšta, o kita - per šalta. ir sausas.
Atsižvelgdami į visa tai, komandos modeliavimas leido atlikti keletą esminių palyginimų su ankstesniais tyrimais, bet taip pat leido komandai peržengti juos. Kaip universiteto pranešime spaudai paaiškino Ekseterio universiteto garbės universiteto bendradarbis ir pagrindinis darbo autorius dr. Ianas Boutle'as:
„Mūsų tyrimų komanda, naudodama modeliavimo rinkinį, nagrinėjo daugybę skirtingų tikėtinos planetos orbitos konfigūracijos scenarijų. Mes ne tik nagrinėjome, kaip klimatas elgtųsi, jei planeta būtų „užfiksuota potvynio“ (kur viena diena yra tokio paties ilgio kaip vieneri metai), bet ir mes apžvelgėme, kaip orbita, panaši į Merkurijų, kuri tris kartus sukasi apie savo ašį kas dvi orbitos aplink saulę (3: 2 rezonansas) darytų poveikį aplinkai. “
Galų gale rezultatai buvo gana palankūs, nes komanda nustatė, kad „Proxima b“ klimatas bus nepaprastai stabilus, esant bet kuriai atmosferai ir bet kurios orbitos konfigūracijai. Iš esmės, UM programinės įrangos modeliavimas parodė, kad kai buvo atsižvelgiama tiek į atmosferą, tiek į atotrūkį, tiek į atotrūkį, tiek pagal 3: 2 konfigūraciją, planetoje vis tiek bus regionų, kuriuose vanduo galėtų egzistuoti skystu pavidalu.
Natūralu, kad 3: 2 rezonanso pavyzdys leido reikšmingesnėms planetos sritims patekti į šį temperatūros diapazoną. Jie taip pat nustatė, kad ekscentrinė orbita, kai atstumas tarp planetos ir Kentauro „Proxima“ per vieną orbitos periodą labai skiriasi, dar labiau padidins galimą apgyvendinamumą.
Kaip dr. Jamesas Mannersas, kitas universiteto garbės narys ir vienas iš bendraautorių, rašė:
„Viena pagrindinių bruožų, išskiriančių šią planetą iš Žemės, yra tai, kad jos žvaigždės šviesa daugiausia yra artimame infraraudonųjų spindulių spinduliuose. Šie šviesos dažniai daug stipriau sąveikauja su vandens garais ir atmosferoje esančiu anglies dioksidu, o tai daro įtaką mūsų modeliui atsirandančiam klimatui. “
Žinoma, reikia dar daug nuveikti, kad galėtume iš tikrųjų suprasti, ar ši planeta yra pajėgi palaikyti gyvybę tokią, kokią mes ją žinome. „Proxima b“ sąlygų tyrimai ne tik palaiko tų, kurie norėtų, kad ji kada nors kolonizuotųsi, viltis, bet taip pat yra nepaprastai svarbūs nustatant, ar čia dabar gyvena vietiniai gyvūnai.
Tačiau kol kas tokie tyrimai yra labai naudingi, kai reikia numatyti, kokią aplinką galime rasti tolimose planetose. Nathanas Mayne'as - mokslinis egzoplanetų modeliavimo pavyzdys Ekseterio universitete ir jo bendraautorius - taip pat nurodė, kad tokio pobūdžio klimato tyrimai gali būti pritaikyti mokslininkams namuose.
„Vykdydami projektą, kurį turime Ekseteryje, stengiamės ne tik suprasti šiek tiek pritrenkiančią aptinkamų egzoplanetų įvairovę, bet ir tuo pasinaudoti, kad tikimės pagerinti mūsų supratimą apie tai, kaip klimato pokyčiai ir vystysis“, - sakė jis. Be to, tai padeda paaiškinti, kaip čia Žemėje esančios sąlygos gali būti naudojamos numatyti, kas gali egzistuoti ne saulės aplinkoje.
Nors tai gali atrodyti šiek tiek orientuota į žemę, visiškai pagrįsta manyti, kad kitų žvaigždžių sistemų planetos yra veikiamos procesų ir mechanikos, panašios į tai, ką mes matėme Saulės planetose. Ir tai mes neabejotinai esame priversti daryti ieškodami apgyvendinamų planetų ir gyvenimo už mūsų Saulės sistemos ribų. Kol negalėsime nuvykti tiesiai ten, mes būsime priversti įvertinti tai, ko nežinome, ką darome.
