Oppdagelsen av en eksoplanettkandidat som går i bane rundt Proxima Centauri i nærheten har absolutt vært spennende nyheter. I tillegg til å være den nærmeste eksoplaneten til solsystemet vårt som ennå er oppdaget, peker alle indikasjoner på at den er landlig og ligger innenfor stjernenes omkretsen beboelige sone. Imidlertid inneholdt denne kunngjøringen sin del av dårlige nyheter også.
For det første indikerte teamet bak oppdagelsen at gitt naturen til sin bane rundt Proxima Centauri, planeten sannsynligvis med tanke på hvor mye vann den faktisk hadde på overflaten. Men en fersk forskningsstudie av forskere fra University of Marseilles og Carl Sagan Institute kan motsi denne vurderingen. I følge deres studie kan eksoplanettens masse bestå av opptil 50% vann - noe som gjør det til en "havplanet".
I følge funnene fra Pale Red Dot-teamet, går Proxima Centauri i bane rundt sin stjerne i en estimert avstand på 7 millioner kilometer (4,35 millioner mi) - bare 5% av jordens avstand fra sola. Den går i bane rundt Proxima Centauri med en omløpstid på 11 dager, og har enten en synkron rotasjon, eller en 3: 2-bane-resonans (dvs. tre rotasjoner for hver annen bane).
På grunn av dette er det sannsynlig at flytende vann er begrenset til den solvendte siden av planeten (i tilfelle av en synkron rotasjon), eller i dens tropiske sone (i tilfelle av en 3: 2-resonans). I tillegg vil strålingen Proxima b mottar fra sin røde dvergstjerne være betydelig høyere enn det vi er vant til her på jorden.
I følge en studie ledet av Bastien Brugger fra Astrofysikklaboratoriet ved Universitetet i Marseilles, kan Proxima b imidlertid være våtere enn vi tidligere trodde. Av hensyn til deres studie, med tittelen “Possible Internal Structures and Compositions of Proxima Centauri b” (som ble akseptert for publisering i The Astrophysical Journal Letters), brukte forskerteamet interne strukturmodeller for å beregne radius og masse til Proxima b.
Modellene deres var basert på antakelsene om at Proxima b både er en jordisk planet (dvs. sammensatt av steinete materialer og mineraler) og ikke hadde en massiv atmosfære. Basert på disse antagelsene, og massestimater produsert av Pale Red Dot-undersøkelsen (~ 1,3 jordmasser), konkluderte de med at Proxima b har en radius som er mellom 0,94 og 1,4 ganger Jordens, og en masse som er omtrent 1,1 til 1,46 ganger Jordens.
Som Brugger fortalte Space Magazine via e-post:
“Vi listet opp alle komposisjoner som Proxima b kunne ha, og kjørte modellen for hver av dem (det gjør omtrent 5000 simuleringer), og ga oss hver gang den tilsvarende planetradius. Til slutt ekskluderte vi alle resultatene som ikke var kompatible med et planetkropp, basert på dannelsesforholdene til solsystemet vårt (siden vi ikke kjenner disse forholdene for Proxima Centauri-systemet). Og dermed fikk vi en rekke mulige planetradier for Proxima b, som går fra 0,94 til 1,40 ganger jordens radius. ”
Dette størrelsesområdet tillater noen veldig forskjellige planetariske komposisjoner. I den nedre enden, idet den er litt mindre, men litt mer massiv enn Jorden, vil Proxima b sannsynligvis være en kvikksølvlignende planet med en 65% kjernemassefraksjon. Imidlertid vil Proxima b ved den øvre enden av radiene og masseestimatene være halvparten vann etter masse.
"Hvis radiusen er 0,94 jordradiier, er Proxima b helt steinete med en enorm metallisk kjerne (som Merkur i solsystemet)," sa Brugger. Tvert imot, Proxima b kan nå en radius på 1,40 bare hvis den har en enorm mengde vann (50% av den totale planetmassen), og i dette tilfellet ville det være en havplanet, med et 200 km dypt flytende hav ! Under det er trykket så høyt at vannet ville bli is, og danne et 3000 km tykt islag (under det vil det være en kjerne laget av steiner). "
Proxima b kan med andre ord være en "øyeepleplanet", der den solvendte siden har en flytende havoverflate, mens den mørke siden er dekket av frossen is. Nyere studier har antydet at dette kan være tilfelle med planetens bane i de beboelige sonene til røde dvergstjerner, der tidevannslåsing sikrer at bare den ene siden får den varmen som er nødvendig for å holde flytende vann på overflaten.
På den annen side, hvis den har en orbital resonans på 3: 2, vil den sannsynligvis ha et dobbelt øyeepelmønster - med flytende hav i både den østlige og den vestlige halvkule - mens den forblir frossen ved terminatorene og polene. Imidlertid, hvis de lavere estimatene skulle være sanne, er Proxima b sannsynligvis en steinete, tett planet der flytende vann er sjeldent på den ene siden og frosset på den andre.
Men det mest interessante aspektet ved forskningen er at den gir et innblikk i sannsynligheten for at Proxima b kan være beboelig. Helt siden oppdagelsen har spørsmålet om planeten kan støtte liv eller ikke vært kontroversielt. Men som Brugger forklarte:
”Den interessante delen er at alle sakene vi vurderte er forenlige med en beboelig planet. Så hvis planetens radius endelig måles (om noen måneder eller år), er to tilfeller mulige: enten (i) ligger målingen innenfor 0,94-1,40-området, og vi vil kunne gi den nøyaktige sammensetningen av planeten (og ikke bare et utvalg av muligheter), eller (ii) den målte radius er utenfor dette området, og vi vil vite at planeten ikke er beboelig. Saken der Proxima b er en havplanet er spesielt interessant, fordi denne typen planter ikke trenger en atmosfære av oksygen og nitrogen (som på jorden) for å havn i livet, siden den kan utvikle seg i det enorme havet. "
Men selvfølgelig er disse scenariene basert på antakelsen om at Proxima b har mye til felles med planetene i vårt eget solsystem. Det er også basert på antagelsen om at planeten faktisk er omtrent 1,3 jordmasser. Inntil planeten kan observeres som en gjennomgang av Proxima Centauri, vil astronomer ikke vite med sikkerhet hvor massiv den er.
Til syvende og sist er vi fortsatt et stykke unna å bestemme Proxima bs eksakte størrelse, sammensetning og overflatefunksjoner - for ikke å si noe om hvorvidt det faktisk kan støtte livet. Likevel er forskning som dette gunstig ved at det hjelper oss å komme med begrensninger for hva slags planetariske forhold kunne finnes der.
Og hvem vet? En dag kan det hende at vi kan sende sonder eller besetningsoppdrag til planeten, og kanskje vil de stråle bilder av levende vesener som navigerer over store hav og leter etter noen sagnomsuste pakker med land de hørte om? Gud håper jeg ikke! En gang var mer enn nok!
