Zunaj sončni planet, znan kot Proxima b, je zasedel posebno mesto v glavi javnosti vse od njegovega obstoja, ki je bil objavljen avgusta 2016. Kot najblji eksoplanet našega Osončja je njegovo odkritje postavilo vprašanja o možnosti njegovega raziskovanja v ne preveč oddaljeni prihodnosti. Še bolj mučna so vprašanja, ki se nanašajo na njegovo morebitno bivalnost.
Kljub številnim raziskavam, ki so poskušale pokazati, ali bi bil lahko planet primeren za življenje, kot ga poznamo, ni bilo narejeno nič dokončnega. Na srečo je ekipa astrofizikov z Univerze v Exeterju - s pomočjo strokovnjakov za meteorologijo iz britanskega Met Officea - storila prve predhodne korake pri ugotavljanju, ali ima Proxima b bivalno ozračje.
Glede na njihovo študijo, ki se je nedavno pojavila v reviji Astronomija in astrofizika, je skupina izvedla vrsto simulacij z uporabo najsodobnejšega enotnega modela Met Office (UM). Ta številčni model že desetletja uporabljajo za proučevanje ozračja Zemlje, od aplikacij pa od vremenske napovedi do vplivov podnebnih sprememb.
S tem modelom je ekipa simulirala, kakšno bi bilo podnebje Proxime b, če bi imelo podobno sestavo atmosfere kot Zemlja. Opravljali so tudi simulacije, kakšen bi bil planet, če bi imeli veliko enostavnejšo atmosfero - takšno, ki je sestavljena iz dušika z vsebnostjo ogljikovega dioksida v sledovih. Nenazadnje so omogočili tudi spremembe v orbiti planeta.
Na primer, glede na oddaljenost planeta od sonca - 0,05 AU (7,5 milijona km; 4,66 milijona milj) - so se pojavljala vprašanja o orbitalnih značilnostih planeta. Po eni strani bi to lahko bilo urejeno, kjer je en obraz nenehno obrnjen proti Proximi Centauri. Po drugi strani bi bil lahko planet v orbitalni resonanci 3: 2 s svojim soncem, kjer se za vsako dve orbiti trikrat vrti na svoji osi (podobno kot izkušnje z Merkurjem z našim Soncem).
V obeh primerih bi to povzročilo, da bi bila ena stran planeta izpostavljena kar nekaj sevanja. Glede na naravo rdečih pritlikavih zvezd tipa M, ki so v primerjavi z drugimi vrstami zvezd zelo spremenljive in nestabilne, bi se sončna stran občasno obsevala. Tudi v obeh orbitalnih scenarijih bi bil planet podvržen pomembnim spremembam temperature, ki bi oteževale obstoj tekoče vode.
Na planetu, ki je dobro zaprt, bi verjetno zmrznili glavni atmosferski plini na nočni strani, kar bi pustilo območje dnevne svetlobe izpostavljeno in suho. Na planetu z orbitalno resonanco 3: 2 bi en sam sončni dan najverjetneje trajal zelo dolgo (sončni dan na Merkurju traja 176 zemeljskih dni), zaradi česar je ena stran postala prevroča, druga stran pa prehladna in suha.
Z upoštevanjem vsega tega so simulacije ekipe omogočile nekaj ključnih primerjanj s prejšnjimi študijami, hkrati pa so tudi ekipi omogočile, da presegajo. Kot je v univerzitetnem sporočilu za univerzo pojasnil dr. Ian Boutle, častni univerzitetni sodelavec na Univerzi v Exeterju in glavni avtor prispevka:
"Naša raziskovalna skupina je z nizom simulacij pregledala več različnih scenarijev verjetne orbitalne konfiguracije planeta. Poleg tega, da smo preučili, kako bi se podnebje obnašalo, če bi bil planet 'vklenjen' (kjer je en dan enaka dolžini kot eno leto), smo si ogledali tudi, kako je orbita podobna Merkuru, ki se trikrat vrti na svoji osi za vsaka dve orbiti okoli sonca (3: 2 resonanca) bi vplivala na okolje. "
Na koncu so bili rezultati dokaj ugodni, saj je ekipa ugotovila, da bo Proxima b imela izjemno stabilno podnebje bodisi z atmosfero bodisi v orbitalni konfiguraciji. V bistvu so simulacije programske opreme UM pokazale, da bodo na planetu še vedno obstajala območja, v katerih bi lahko obstajala voda v tekoči obliki, ko sta bili obračunani tako atmosfera kot tudi tipično zaprta in resonančna konfiguracija 3: 2 in 3: 2.
Seveda je z resonančnim primerom 3: 2 prišlo do večjih območij planeta v tem temperaturnem območju. Ugotovili so tudi, da bi ekscentrična orbita, kjer se je razdalja med planetom in Proximo Centauri v posameznem orbitalnem obdobju bistveno spreminjala, povzročila nadaljnje povečanje potencialne življenjske sposobnosti.
Kot je povedal dr. James Manners, še en častni univerzitetni sodelavec in eden od soavtorjev na prispevku, je dejal:
"Ena glavnih značilnosti, ki ta planet razlikuje od Zemlje, je, da je svetloba njegove zvezde večinoma v bližnji infrardeči barvi. Te svetlobne frekvence veliko močneje delujejo z vodno paro in ogljikovim dioksidom v ozračju, kar vpliva na podnebje, ki se pojavlja v našem modelu. "
Seveda je treba narediti še veliko dela, preden bomo lahko resnično razumeli, ali je ta planet sposoben podpirati življenje, kot ga poznamo. Razen tega, da bi upali tiste, ki bi ga radi nekega dne kolonizirali, so študije o razmerah Proxime b izjemnega pomena tudi pri ugotavljanju, ali tam že živi avtohtono življenje.
Medtem pa so študije, kot je ta, izredno koristne, ko gre za predvidevanje, kakšna okolja bomo našli na oddaljenih planetih. Dr Nathan Mayne - znanstveni vodja o modeliranju eksoplanetov na Univerzi v Exeterju in soavtor prispevka - je prav tako nakazal, da bi takšne podnebne študije lahko doma imele prijave za znanstvenike.
"S projektom, ki ga imamo v podjetju Exeter, poskušamo ne le razumeti nekoliko presenetljivo raznolikost eksoplanetov, ki se odkrivajo, ampak tudi to izkoriščati, da bi upali izboljšati naše razumevanje, kako se bo naše podnebje razvijalo in se bo razvijalo," je dejal. Še več, pomaga prikazati, kako se lahko pogoji na Zemlji uporabijo za napovedovanje, kaj lahko obstaja v zunanje sončnem okolju.
Čeprav se to morda sliši nekoliko zemeljsko usmerjeno, je povsem smiselno domnevati, da so planeti v drugih zvezdnih sistemih podvrženi procesom in mehaniki, podobni tistemu, kar smo videli na sončnih planetih. In to je nekaj, česar smo vedno prisiljeni storiti, ko gre za iskanje bivalnih planetov in življenja zunaj našega Osončja. Dokler ne bomo šli tja neposredno, bomo primorani izmeriti, česa ne vemo, kaj počnemo.
