Proxima b er gjenstand for mye interesse i disse dager. Og hvorfor ikke? Som den nærmeste ekstrasolære planeten til solsystemet vårt, er det det beste skuddet vi har på å studere eksoplaneter på nært hold i nær fremtid. En fersk undersøkelse fra University of Marseilles indikerte imidlertid at i motsetning til hva mange håpet, planeten kan være en "vannverden" - dvs. en planet der opptil halvparten av massen består av vann.
Og nå har forskere fra University of Bern tatt denne analysen et skritt videre. Basert på deres studie, som har blitt akseptert for publisering i tidsskriftet Astronomi og astrofysikk (A&A), har de bestemt at majoritetsplanetene som dannes innenfor de beboelige sonene til en rød dvergstjerne kan være vannverdener. Disse funnene kan ha drastiske implikasjoner for jakten på beboelige eksoplaneter rundt røde dvergstjerner.
Forskningen ble utført av Dr. Yann Alibert fra National Centers for Competence in Research (NCCR) PlanetS-senteret og prof. Willy Benz fra Center of Space and Habitability (CSH). Begge disse institusjonene, som holder til ved University of Bern, er dedikert til å forstå planetarisk dannelse og evolusjon, i tillegg til å fremme en dialog med publikum om eksoplanettforskning.
Av hensyn til studien sin, med tittelen “Formasjon og sammensetning av planeter rundt veldig lave massestjerner”, gjennomførte Alibert og Benz den første datasimuleringen som ble utviklet for å undersøke dannelsen av planeter rundt stjerner som er ti ganger mindre massive enn vår sol. Dette innebar å lage en modell som inkluderte hundretusener av identiske stjerner med lav masse, som deretter fikk kretsende protoplanetære disker av støv og gass.
De simulerte deretter hva som ville skje hvis planeter begynte å danne seg fra akkretjonen til disse platene. For hver antok de eksistensen av ti "planetariske embryoer" (lik månens masse) som ville vokse og migrere over tid, noe som ga opphav til et planetsystem.
Til syvende og sist, det de fant var at planetene som går i bane rundt den beboelige sonen til deres overordnede stjerne, sannsynligvis ville være sammenlignbare i størrelse med Jorden - fra 0,5 til 1,5 ganger jordens radius, med 1 jordradier som gjennomsnittet. Som Dr. Yann Alibert forklarte til Space Magazine via e-post:
"I simuleringene vi har vurdert her, ser det ut til at størstedelen av massen (mer enn 99%) er i faste stoffer. [W] e starter derfor med en protoplanetær disk som er laget av faste stoffer og gass og 10 planetembryoer. De faste stoffene på disken er planetesimaler (ligner på dagens asterioder, rundt 1 km i størrelse), som kan være tørre (hvis de befinner seg i de varme områdene på den protoplanetære disken) eller våte (rundt 50% per masse vann is , hvis de befinner seg i de kalde områdene på disken). Planetembryoene er små kropper, hvis masse ligner på månemassen. Vi beregner deretter hvor mye av faststoffet som blir fanget av planetembryoene. "
I tillegg ga simuleringene noen interessante estimater for hvor mye av planetene som ville bestå av vann. I 90% av tilfellene vil vann utgjøre mer enn 10% av planetenes masse. Sammenlign det med Jorden, der vann dekker over 70% av overflaten vår, men bare utgjør omtrent 0,02% av planetenes totale masse. Dette vil bety at eksoplanetene ville ha veldig dype hav og et lag med is i bunnen på grunn av det ekstreme presset.
Sist, men ikke minst, fant Alibert og Benze at hvis de protoplanetære skivene som disse planetene dannet av levde lenger enn modellene antydet, ville situasjonen bli enda mer ekstrem. Alt dette kan være dyre nyheter for de som håper at vi kan finne ET som bor ved siden av, eller at røde dvergstjerner er det beste stedet å lete etter et intelligent liv.
"Det at mange planeter er vannrike, kan ha potensiell veldig sterk (og negativ) konsekvens på slike planeteres levedyktighet," sa Dr. Alibert. “Faktisk har vi allerede vist i andre artikler (Alibert et al 2013, Kitzmann et al. 2015) at hvis det er for mye vann på en planet, kan dette føre til et ustabilt klima og en atmosfære som kan være veldig rik på CO2.”
Imidlertid indikerer Alibert at disse to studiene ble utført basert på planeter som går i bane rundt stjerner som ligner vår sol. Røde dverger er forskjellige fordi de utvikler seg mye tregere (dvs. lysstyrken endres veldig sakte over tid), og de er langt mer røde enn vår sol, noe som betyr at lyset som kommer fra dem har forskjellige bølgelengder som vil samvirke annerledes med planetariske atmosfærer.
"Så for å oppsummere, kan det være at tilstedeværelsen av store mengder vann ikke er så ille som for stjerner av soltype, men det kan også være at det er enda verre av grunner som vi ikke vet," sa Alibert. "Uansett effekt, det er noe som er viktig å studere, og vi har begynt å jobbe med dette emnet."
Men uansett om planeter som går i bane rundt røde dvergstjerner er beboelige, er simuleringer som denne fremdeles spennende. Bortsett fra å tilby informasjon om hvordan naboplaneter kan se ut, hjelper de oss også å forstå det store spekteret av muligheter som venter oss der ute. Og sist gir de oss mer incentiv til å faktisk komme oss ut der og utforske disse verdenene på nært hold.
Bare hvis vi sender oppdrag til andre stjerner, kan vi bekrefte eller avkrefte hvis de er i stand til å støtte livet. Og hvis vi til slutt skulle finne ut at den vanligste stjernen i universet neppe vil produsere livgivende planeter, tjener den bare til å minne oss om hvor sjeldne og dyrebare ”jordlignende” planeter virkelig er.
