Proxima Centauri b Pravděpodobně pouštní svět

Astronomové mají podezření, že nejbližší hvězdný soused Slunce Proxima Centauri si vysušil svůj potenciálně skalní exoplanet, čímž zničil šance planety na obývatelnost.

Od chvíle, kdy astronomové oznámili svůj objev loni v srpnu, spousta spekulací o malém světě známém jako Proxima Centauri b. S minimální hmotností 1, 3 Země, exoplaneta obíhá kolem své hvězdy ve zhruba jedné desetině vzdálenosti, kterou Merkur sluní Slunce. Přesto, protože Proxima Centauri je červený M trpaslík run útěky hvězdného vrhu, tento naprostý nedostatek osobního prostoru staví svět do domnělé obyvatelné zóny, oblasti, kde je vzhledem k Zemi podobná atmosféra a skalní složení, je tu správné množství přicházejícího hvězdného světla k udržení kapalné povrchové vody.

Mladé trpasličí hvězdy M mohou rozpoutat nebezpečné světlice, pravopisnou zkázu pro obíhající planety. Tato ilustrace zobrazuje superflaru jedné z hvězd v binárním DG Canum Venaticorum, které je staré asi 30 milionů let.
Kosmické letové středisko NASA Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger

Výsledky předložené začátkem tohoto měsíce na zimním setkání Americké astronomické společnosti v Grapevine v Texasu však naznačují, že být na tomto sladkém místě by mohlo místo toho hláskovat zánik Proxima Centauri.

Nebezpeční trpaslíci

Než se stanou plnohodnotnými, vodíkovými hvězdami, stráví nejmenší červení trpaslíci několik stovek milionů let. Během této fáze jsou mnohem jasnější než během svých dospělých let, což je zhruba 50, řekl Edward Guinan (Villanova univerzita) během zasedání 4. ledna. Kromě toho mladé hvězdy M vystřelují gadry rentgenového a ultrafialového záření - zhruba 100krát tolik v rentgenovém a 10 až 20 krát tolik UV, než trpaslíci jako staří jako Slunce.

Přidávají-li se ke zranění, rozpoutají tyto mladé hvězdy nebezpečné světlice, a pokud obíhá svět má slabé nebo neexistující globální magnetické pole, větrné hvězdy mohou odtrhnout atmosféru z planety. "Pokud máte slabé magnetické pole, jste hotovi, " řekl Guinan. "Opravdu neexistuje způsob, jak přežít."

Všechny tyto faktory dohromady znamenají, že v nejranějších dnech Proxima Centauri byla jeho obyvatelná zóna dále než nyní. Pokud se exoplanet vytvořil tam, kde v současné době žije (v moderní obytné zóně), pak svět „prožil v prvních 300 až 400 milionech let živé peklo, “ řekl Guinan.

Za poslední desetiletí se Guinan a jeho tým zabývají projektem Living with the Red Dwarf. Shromažďují údaje o všech malých, chladných trpaslících M do asi 30 světelných let Země, snaží se pochopit jejich rychlost rotace, hvězdnou skvrnu, věky a další. Vzhledem k tomu, co se z této práce poučili, je Proxima Cen b pravděpodobně pouštní svět.

Victoria Meadows (University of Washington), která představila na stejném zasedání, dospěla ke stejnému závěru. Ona a její kolegové zvažovali různé potenciální atmosféry a provedli simulace, aby určili, jak by mohla vypadat exoplaneta dnes, asi 5 miliard let po jejím vytvoření. Zjistili, že pokud by existovala povrchová voda, mohlo by se příchozí záření pravděpodobně úplně nebo úplně vypařit. A protože voda je vyrobena z kyslíku a vodíku a vodík je snáze vytrháván z gravitačního uchopení planety, mohl tento proces vybudovat velkou atmosféru bohatou na kyslík. Atmosféra bohatá na oxid uhličitý je další možností.

Dojem tohoto umělce ukazuje, jak by obloha mohla vypadat na Proxima Centauri b, pokud má planeta povrch. Exoplaneta obíhá kolem červené trpasličí hvězdy Proxima Centauri, která je v současnosti nejbližší hvězdou sluneční soustavy za 4, 2 světelných let. Na obloze se objeví i další dva členové trojice Alpha Centauri, Alpha Centauri A a B.
ESO / M. Kornmesser

Alternativně by mohl být Proxima Centauri b skutečně obyvatelný, pokud by začal s ochrannou obálkou bohatou na vodík nebo pokud by se vytvořil dále od hvězdy - a tím dále od smrtícího záření - a poté by se přesunul do své současné, těsné polohy. Vytváření dál by bylo dobré i pro jeho šance na vodu, protože ve vnějším dosahu disků vytvářejících planetu převládají zmrzliny: malý svět pak mohl mít úložiště ledu, které, když se sbíralo blíže k trpaslíkovi M, roztavený do moří.

Za předpokladu, že je to skalnaté, to je: astronomové mají pouze minimální hmotnost pro exoplanet. Místo toho by to mohlo být jako Uran a Neptun.

Ostatní nejbližší světy obyvatelných zón

Existují však i další blízké, potenciálně obyvatelné světy. Ve své studii se Guinanův tým zabýval dvěma dalšími exoplanety: Kapteyn b (13 světelných let daleko) a Vlk 1061 c (14 světelných let). Obě planety jsou opět zhruba o polovinu širší než Země, s minimální hmotností 4 až 5 Země, a obě jsou v obyvatelných zónách svých hvězd. Zejména je Kapteynova hvězda stará zhruba 11 miliard let a pravděpodobně ukradena z trpasličí galaxie.

S ohledem na věk hvězd a jejich rentgenové a ultrafialové výstupy tým určil, že vlk 1061 c má také špatné šance na návaznost. Ale Kapteyn b vypadá příznivě. V současnosti přijímá 8krát více rentgenového toku ze své hvězdy než Země ze Slunce a méně než dvojnásobek ultrafialové úrovně Země. Ve vzdálenosti 0, 17 Země-Slunce je Kapteyn b také 3½krát dále od svého trpaslíka než Proxima Cen b od jeho. Možná by to bylo dost daleko na to, aby zvětral násilnou mladou trpaslíka.

Reference:

Victoria Meadows et al. „Proxima Centauri b: Environmentální stavy a pozorovatelé.“ 229. Americká astronomická společnost. Abstraktní 120.03.

Edward Guinan, Scott Engle, Ignasi Ribas. "Za Proxima b: Zkoumání nejbližších potenciálně obyvatelných exoplanet: Kapteyn b (13 LY) a Vlk 1061 c (14 LY) - Posouzení jejich vhodnosti pro život." 229. Americká astronomická společnost. Abstraktní 120.04.


Připojte se k jedné z prohlídek Sky & Telescope pro úplné zatmění Slunce v srpnu 2017 a získejte nové ocenění pro naši vlastní hvězdu.