A Proxima b, a Földhöz legközelebbi exobolygó valószínűleg még lakhatóbb, mint azt korábban gondolták. A Proxima Centauri b egy Föld-szerű exobolygó a Földhöz legközelebbi csillag közelében, Proxima Centauri Mik a Proxima 6 trendek

A kutatók a Föld éghajlatváltozásának vizsgálatához hasonló számítógépes szimulációkat használva megállapították, hogy a Proxima Centauri b felszínén hatalmas mennyiségű folyékony víz lehet. Ez a felfedezés jelentősen megnöveli az élő szervezetek esélyét ezen az exobolygón.

"A szimulációk fő következtetése az, hogy megfelelő esély van arra, hogy a bolygó lakható lesz" - mondta Anthony Del Genio, a NASA Űrtudományi Intézetének bolygókutatója. Del Genio egyben az új kutatást leíró tanulmány vezető szerzője is, amely szeptember 5-én jelent meg az Astrobiology folyóiratban.

A Proxima Centauri egy kicsi vörös törpecsillag, amely mindössze 4,2 fényévre található. Annak ellenére, hogy közel van a Földhöz, a tudósok még mindig keveset tudnak a Proxima Centauri bolygótársáról, Proxima Centauri b. Ismeretes, hogy tömege legalább 1,3-szorosa a Földének, és 11 naponta egyszer kerüli meg szülőcsillagát. Ezért Del Geniónak és kollégáinak néhány ésszerű feltételezést kellett tenniük az exobolygóról, nevezetesen, hogy légkör és óceán van a felszínén, hogy folytathassák munkájukat.

A Proxima Centauri b a lakható zónában a csillaga körül kering. Vagyis olyan távolságra, amely lehetővé teszi, hogy elegendő energiát kapjon ahhoz, hogy felszíni hőmérsékletét a víz fagyáspontja felett tartsa. De ugyanakkor az exobolygó nagyon közel van a csillaghoz. Ezért valószínű, hogy az exobolygó forgását az árapály gravitációs erői akadályozzák. Ez azt jelenti, hogy a Proxima Centauri b egyik oldala mindig a szülőcsillaga felé néz, ahogyan ugyanaz az oldala a Föld felé néz.

Az Astronomy and Astrophysics folyóiratban 2016-ban megjelent korábbi kutatások egy szimulált hipotetikus légkört írtak le a Proxima Centauri b. Feltételezik, hogy az exobolygó féltekéje, amely mindig a csillag felé néz, forró sivatag lenne. Ugyanakkor az óceánra néző tér befagy. Ezért a Proxima Centauri b-n csak egy darab meleg tenger lehet a féltekék találkozásánál.

De az új szimulációk globálisabbak voltak, mint a korábbiak. Arra utaltak, hogy létezik egy dinamikus, keringő óceán, amely nagyon hatékonyan képes hőt továbbítani az exobolygó egyik oldaláról a másikra. A kutatók szerint a légkör mozgása úgy kombinálódik, hogy "bár az éjszakai oldal soha nem látja a fogadócsillag fényét, egy keskeny folyékony vízcsík van az egyenlítői régió körül" - mondta Del Genio. .

A csapat összesen 18 különálló szimulációs forgatókönyvet futtatott le. A tudósok megvizsgálták az óriási kontinensek, a vékony légkör, a különböző légköri összetételek, sőt a globális óceán sómennyiségének változását is. Gyakorlatilag az összes modellben a Proxima Centauri b nyílt óceánnal rendelkezett, amely a felszínének legalább egy részén megmaradt.

„Minél nagyobb részt borít egy bolygó felszínén folyékony víz, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy élet lesz ott. A jövőbeni felhasználás során bizonyítékokat találhatunk erre az életre” – mondta Del Genio.

Tetszhetnek ezek a cikkek:

„Legközelebb a Földhöz” – ezt a címet különféle exobolygóknak adták, mivel egyre több Naprendszeren kívüli bolygót fedeztek fel. A cím most a Proxima Centauri b bolygóé. A hozzánk legközelebb eső csillag közelében találták meg, és a tudósok nem számítanak arra, hogy közelebbi bolygókat találnak.

Az új bolygó a négy fényévnyire lévő Proxima Centauri csillag körül kering. „Nemcsak ez a hozzánk legközelebb eső földi bolygó, hanem valószínűleg a legközelebbi bolygó is hozzánk a Naprendszeren kívül, mivel egyszerűen nincsenek csillagok közelebb a Proxima Centaurihoz” – mondta egy magazin sajtótájékoztatóján. Természet A vizsgálat egyik résztvevője Ansgar Reiners volt a németországi Göttingeni Egyetemről.

A csillagászok még 2000-ben találtak utalásokat a bolygóra az Európai Déli Obszervatórium adataiban, de több mint 15 évbe telt, míg megerősítették felfedezésüket. A bolygót Doppler-módszerrel fedezték fel: a csillag körüli keringés közben a bolygó maga felé húzza azt, emiatt a csillag folyamatosan egy kicsit közelebb kerül a Földhöz, majd távolodik tőle. Ennek eredményeként megváltozik a csillag sugárzási spektruma, amelyet a Földön lévő teleszkópok érzékelnek.

Hőmérséklet a bolygón

A Proxima Centauri csillag egy vörös törpe, kisebb, mint a Nap - tömege mindössze 12%-a a Napénak - és sokkal halványabb is - a Nap fényességének mindössze 0,15%-a. A Proxima b bolygó tömege 1,3 a Föld tömege. A kutatók úgy vélik, hogy ez egy Föld-szerű bolygó. Sokkal közelebb van a csillagához, mint a Föld a Naphoz. A köztük lévő távolság 7,5 millió kilométer, ami 20-szor kevesebb, mint a Föld és a Nap között. A Proxima b 11,2 nap alatt kerüli meg a csillagot.

Alpha Centauri AB és Proxima Centauri. Fotó: Digitalized Sky Survey 2 Köszönetnyilvánítás: Davide De Martin/Mahdi Zamani

„Ezek az információk alapján kiszámíthatjuk a bolygó felszíni hőmérsékletét, a légkör nélkül - mínusz 40 Celsius-fok. A légkör nélkül a Föld hőmérséklete hasonló lenne – mínusz 20 fok” – magyarázta Reiners.

Víz, élet, légkör

A Proxima b tartalmazhat folyékony vizet, de az, hogy valóban létezik-e, nem ismert, és a bolygó kialakulásának történetétől és csillagának tevékenységétől függ. Mindkettő kora összemérhető a Nap, illetve a Föld korával. A történelmükkel kapcsolatos találgatások azonban még mindig csak spekuláció kérdése.

Talán először volt víz és légkör, aztán eltűntek, mert a légkört a Proxima Centauri csillagszele vitte el. Azt azonban nem tudjuk, hogy a sztár mennyire volt aktív a múltban. Lehetséges, hogy mágneses tér védte a bolygót a csillagszéltől, ahogy a Föld mágneses tere is megvédi bolygónkat a napszéltől, de nem tudjuk, hogy a Proxima b-nek van-e ilyen. Talán a bolygó először vizet és légkört veszített, majd a Földhöz hasonlóan túlélte az „” üstökösöket, amelyek ismét vizet vittek rá. Általában sok forgatókönyv létezik, de hogy valójában mi is történt és történik a bolygón, az a további kutatások során derül majd ki.

Ha azonban légkört és vizet találunk, ez nem jelenti azt, hogy a bolygó körülményei olyan kényelmesek. „A Proxima b több röntgen- és ultraibolya sugárzást kap, mint a Föld. Ha mi a Földön kapnánk egy ilyen adagot, az befolyásolná az életet, bár nem vagyok benne biztos, hogy az élő szervezetek teljesen kihalnának” – mondta Reiners.

Bolygó felfedezés

A Naprendszeren kívüli, Földhöz hasonló bolygókat nem egyszer találtak. Azonban „ez a bolygórendszer sokkal közelebb áll hozzánk, mint bármelyik másik, és ez nagyban megkönnyíti a részletes tanulmányozását” – hangsúlyozta Reiners.

Meg lehet állapítani, hogy van-e légköre egy bolygónak, ha keringésének egy pontján megjelenik a csillaga és a Föld között. Ekkor a háttérvilágításnak köszönhetően jól látható a hangulat. De még nem tudjuk, hogy a Proxima b-nek van-e ilyen pozíciója a pályán, és ennek nem túl nagy az esélye. Egy másik lehetőség az elkapás

Talán találtunk egy második Földet?

A Naphoz legközelebbi csillag közelében egy valószínűleg életre alkalmas bolygót fedeztek fel; a képzelet már sűrű légkört és óceánokat képzel el rajta.

A felfedezett bolygó, az ún Proxima b, közel kör alakú pályája van, és körülbelül 7,6 millió kilométer választja el a csillagtól (0,05 csillagászati ​​egység, vagyis a Föld átlagos távolsága a Naptól). Egy év ezen a világon mindössze 11 napig tart, a bolygó tömege 1,3-szor nagyobb, mint a Földé, az átlagos felszíni hőmérséklet pedig közel nulla Celsius-fok – ez mindössze tíz fokkal alacsonyabb, mint a Földé és több tíz fokkal. fokkal magasabb, mint a Marson.

Kozmikus mércével mérve a Proxima Centauri nagyon közel van – mindössze 4,24 fényévre.

Maga a Proxima Centauri szülőcsillag, amelyet erős ultraibolya és röntgensugárzás jellemez, megakadályozhatja ennek a paradicsomnak a kialakulását. Ezt írja le a Nature folyóiratban megjelent tanulmány.

A számítógépes modellezés régóta azt mondta a csillagászoknak, hogy szomszédunknak legalább egy bolygója van, és az exobolygók többnyire a vörös törpék körül találhatók.

Nyítás Proxima b a csillag spektrumának a bolygó gravitációs hatása miatti Doppler-eltolódásának megfigyelésével valósult meg. A munkát az Európai Déli Obszervatórium két tudományos műszerén végezték - a HARPS-en (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) és az UVES-en (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph).

A csillag katasztrofálisnak tűnő közelsége ellenére ez a világ nagyon jó lehet az élet fenntartása szempontjából, mert hideg csillagok.

A Proxima Centauri felszíni hőmérséklete több mint kétszerese (csaknem háromezer kelvin), tömege tízszerese, fényessége négy nagyságrenddel kisebb, mint a Napé.

És ahhoz, hogy a bolygó felszínén lévő víz ne fagyjon meg, sokkal közelebb kell lennie a csillagához, mint a Föld a Naphoz.

A Naprendszerben a Vénusz, a Föld és a Mars hasonló zónában található, a Proxima Centauri rendszer távolsága pedig 0,04-0,08 csillagászati ​​egység. Úgy tűnik, hogy minden az élet megjelenése mellett szól, de van egy kellemetlen pillanat, amely megszüntetheti az összes előnyt.

A vörös törpék megkülönböztető jellemzője magas aktivitásuk. A Proxima Centauriban időszakonként előforduló röntgenkitörések körülbelül 400-szor erősebbek, mint a Nap legintenzívebb felvillanása. Nem ismert, hogy az ilyen sugárzás hogyan befolyásolja az élet kialakulását és fennmaradását. Talán egy ilyen szuperfáklya kémiai reakciók láncolatát hozhatja létre szerves anyagok molekuláinak képződésével, de másrészt „kiszakíthatja” a légkört a bolygóról. birtokolni bolygó Proxima b, a Földhöz hasonlóan saját mágneses tere által a sugárzás káros hatásait csökkentené, de jelenléte távolról nem észlelhető.

A legerősebb napkitörések eredményeként néhány perc alatt akár billió megatonna TNT kerül a környező térbe. Ez körülbelül egyötöde a Nap által egy másodperc alatt kibocsátott energiának, és az összes energia, amelyet egy ember egymillió év alatt termelne (feltételezve, hogy a modern sebességgel termelték volna). A szuperfáklyák rendszerint az F8-G8 spektrális osztályú nagyobb csillagokon fordulnak elő - a Nap hatalmas analógjain (a G2 osztályba tartoznak). Ezek a világítótestek általában nem forognak gyorsan a tengelyük körül, és egy szoros bináris rendszer részei lehetnek. A szuperfáklyák ereje több tízezerszeresen meghaladja a tipikus napkitöréseket, azonban a tudósok nem zárják ki egy ilyen kataklizma lehetőségét a Napon.

Kívül, Proxima bolygó b a csillaghoz való közelsége miatt az egyik oldal mindig feléje van fordítva, azaz árapály-záródási állapotban van, mint a Hold a Földhöz képest. Ez azt jelenti, hogy a bolygó egyik fele állandóan meleg, a másik pedig mindig hideg. A modellezés kimutatta, hogy ez nem lesz leküzdhetetlen akadálya az élet létezésének, feltéve, hogy sűrű légkör van. Az állandó konvektív áramok biztosítják a hőcserét a bolygó felei között, és a „határzónában” kényelmes hőmérsékletet lehet kialakítani.

Valószínűleg egy ilyen nagy bolygó a rendszer távoli területein alakult ki, és idővel a jelenlegi helyzetébe költözött. A Naprendszert nézve elmondhatjuk, hogy ez az égitest nagy mennyiségű vizet tartalmaz.

A Proxima Centauri valószínűleg egy hármas csillagrendszer része, amely magában foglalja az Alpha Centauri kettős csillagot is, a benne lévő csillagokat mindössze 23 csillagászati ​​egység választja el egymástól. A vörös törpe keringési ideje két Napszerű csillag körül több mint 500 ezer év.

Repülés Alpha Centauriba

Philip Lubin asztrofizikus (Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara) azt javasolta, hogy küldjenek egy csoport kis automata állomást . Egy lézerrendszer a Föld körüli pályán közel fénysebességre gyorsítja fel őket. Hasonló ötletet javasolt Jurij Milner orosz üzletember és Stephen Hawking brit elméleti fizikus.

Mindkét küldetés tervei között csak a rendszeren való átrepülés szerepel, mert lehetetlen lesz lassítani.

A projekt megvalósításának nehézségei annak műszaki összetevőivel és árával kapcsolatosak. Lyubin projektjének megvalósításához egy olyan csillagképet kell a Föld pályájára telepíteni, amely tömege százszor nagyobb, mint az ISS. A miniatűr szondának 15 évbe telne, hogy elérje az Alpha Centaurit, és visszaküldjön néhány fényképet, de az ára több tíz billió dollárba kerülne.

Egy modern űrhajó ezt jóval olcsóbban meg tudná csinálni, de ehhez 70 ezer év kellene.

Lubin ötletét támogatta John Culberson kongresszusi képviselő, aki felszólította a NASA-t, hogy már 2017-ben kezdje meg az Alpha Centauri felé vezető automatikus küldetés kidolgozását. A republikánusok tervei szerint az állomásnak 2069-ben – az űrhajós Holdraszállásának századik évfordulóján – kellene elindulnia. A Milner-Hawking csapat sem állt félre. A Proxima b felfedezésének szentelt rendezvényen elhangzott, hogy az orosz üzletember már 2030-ban szondákat tervez küldeni az anyacsillagra és a bolygóra. Az eszközöknek 20 év múlva kell elérniük a célt. A Föld legközelebbi exobolygórendszerének első képei 2055-ben lesznek láthatók.

A tudósok és politikusok elképzeléseit kollégáik többsége szkepticizmussal fogadta, és a Proxima b távvizsgálata továbbra is az előtérben marad. A Proxima Centauri alacsony fényereje és szerény mérete miatt problémák merülhetnek fel a Földről és a közeli űrből történő megfigyelés során.

A nyitott világnak a Naphoz való közelsége a jövőbeli felfedezések elsődleges célpontjává teszi. Emellett valószínűleg egy szuperföld kering a Proxima Centauri körül, amely az életre alkalmas zónán kívül található. A csillag körüli keringésének időtartama 100 és 400 nap között van.

Két évvel ezelőtt a csillagászok felfedezték a Proxima b bolygót, amely azonnal a látható Univerzum egyik legérdekesebb objektumává vált a tudósok számára. A legközelebbi csillagunk, a Proxima Centauri vörös törperendszer része, és 4,24 fényévre van tőle.

A Proxima b-vel kapcsolatban természetesen a fő kérdés az ottani élet lehetősége. Kozmikus mércével mérve ez az exobolygó nincs olyan messze a Földtől, ezért a történelem hipotetikus első csillagközi utazásának fő célpontja.

A legújabb kutatások biztatóak. A tudósok számítógépes modell segítségével szimulálták a Proxima b körülményeit. Összesen 18 opciót dolgoztak ki, és mindegyik azt mutatta, hogy a kérdéses bolygónak van egy óceánja, amely soha nem fagy be.

„Kísérletünk konklúziója a következő: Minél nagyobb a folyékony vízzel borított terület, annál nagyobb az esélye, hogy a nagyobb teljesítményű teleszkópok megjelenésével meglesz megcáfolhatatlan bizonyítékokat szerezni erre” – mondta Anthony Delgenio, a Goddard Institute for Space Studies munkatársa, a tudományos munka vezetője.

Korábban a szakemberek már számítógépes modellek készítésével próbáltak tájékozódni a Proxima b jellemzőiről, de ezekben az esetekben számos fontos szempontot nem vettek figyelembe, így az eredmények teljesen eltérőek lettek. A bolygó közeli távolságban található szülőcsillagától, és 11 földi napba telik a forradalom befejezéséhez. A tárgy egyik oldala a lámpatest felé, a másik pedig az ellenkező irányba néz. E vélemény szerint az egyik részt a végletekig fel kell melegíteni, a másiknak pedig az örök hideg és sötétség birodalmába kell kerülnie.

Ilyen körülmények között, amint azt a korai tanulmányok kimutatták, az óceán nem létezhet: az első esetben a víz egyszerűen elpárolog, a második esetben jéggé alakul. Anthony Delgenio munkája során figyelembe vette a meleg és hideg víz tömegeinek mozgását, hasonlóan a Föld óceáni áramlataihoz, amelyeknek normális egyensúlyt kell fenntartaniuk egy nagy óceán számára.

2017 decemberében a NASA bejelentette, hogy a Proxima b-t hivatalosan is kiválasztották az emberiség történetének első csillagközi utazásának tárgyává. A küldetés várhatóan 2069-ben kezdődik. Embereket persze nem küldenek, de még ha a speciális szondák is elérik a végállomást, az valóban ikonikus esemény lesz.

A számítások szerint ha az űrhajók 0,1 fénysebességgel repülnek, akkor 2113-ra már a helyükön lesznek. De sajnos a technológiai fejlődés még nem érte el azt a szintet, hogy olyan gyorsan mozogjon a világűrben, de vannak alternatív lehetőségek, amelyek lehetővé teszik a meglehetősen gyors repülést is.

A Naprendszerünkhöz legközelebbi exobolygó, amely a Proxima Centauri csillag körül kering, mindössze 4,2 fényévre a Naptól, kiterjedt számítógépes modellezések szerint lakhatónak bizonyult. Ilyen következtetéseket a Proxima b bolygóról már ismert adatok alapján készült legújabb modellszámítások tettek lehetővé.

A Proxima b bolygó művészi ábrázolása a Proxima Centauri csillaggal és a kísérő csillagokkal, az Alpha Centauri A és B háttérrel. Copyright: ESO/M. Kornmesser

Anthony Del Genio, a NASA Goddard Institute for Space Studies munkatársa által vezetett kutatócsoport az Astrobiology folyóirat új számában írt a Földön az éghajlatváltozás szimulálására használt számítógépes modellek becslései alapján, de a Proxima Centauri szül.

A modellezési eredmények azt mutatják, hogy a Proxima b felszínén még különféle forgatókönyvek esetén is nagy mennyiségű folyékony víz lehet, ezért jelentősen megnő az élet valószínűsége ezen a bolygón. „Átfogó modellezésünk kulcsfontosságú eredménye az, hogy valóban rendkívül nagy a valószínűsége annak, hogy a bolygó alkalmas az életre” – mondja Del Genio.

Maga a Proxima Centauri egy hideg vörös törpecsillag, amely 4,2 fényévnyire található a Naptól. És bár olyan közel található a Naprendszerünkhöz, a csillagászok még mindig túl keveset tudnak a vörös törpét körülvevő rendszerről. És ennek a csillagnak az első és eddig egyetlen ismert bolygóját (Proxima Centauri b) is csak 2016-ban fedezték fel. A Proxima b 1,3-szor akkora, mint a Föld, és mindössze 11 nap alatt tesz meg egy kört a csillaga körül.

"Feltételezzük, hogy a bolygónak légköre és óceánjai vannak a felszínen, miközben a csillaga körül kering a lakható zónájában" - mondják a kutatók. "Ez lehetővé teszi, hogy a bolygó elegendő fényt kapjon ahhoz, hogy a felszíni hőmérséklet a víz fagypontja felett maradjon." De mivel a bolygó meglehetősen közeli távolságban kering a csillaga körül, nem zárható ki, hogy közöttük ugyanaz a kapcsolat van, mint a Föld és a Hold között, vagyis a bolygó állandóan a csillag felé fordul, csak az egyik oldalával.

Míg a korábbi modellek azt sugallták, hogy a bolygónak csak a csillagok felé eső oldala melegszik fel, míg a másik oldalon az óceánok fagynak meg, Del Genio azt sem zárta ki, hogy a csillag felé egy ilyen, életre alkalmas, kiolvadt szemgolyó alakú félgömb forduljon. - az úgynevezett „szemgolyó bolygó”.

A művész így látja a „szemgolyó bolygót”. Szerzői jog: NASA/JPL-Caltech

Az új szimulációk bonyolultsága minden korábbi modellszámítást felülmúlt, és tartalmaztak adatokat az óceáni és a légköri keringés dinamikájáról is, amelyen keresztül a globális hő eloszlik.

A dolgok ezen állását figyelembe véve teljesen feltételezhető, hogy bár a csillagtól elfordult oldal soha nem látja a „napsugarakat”, egy folyékony vízcsík húzódik az egyenlítő mentén az egész bolygó körül. Valami hasonlót figyelhetünk meg Földünkön is, ahol a Golf-áramlatnak köszönhetően az Egyesült Államok keleti partvidéke mindig sokkal melegebb, mint a trópusokról érkező meleg áramlat nélkül.

Összességében Del Genio csapata 18 lehetséges bolygóforgatókönyvet alaposan tesztelt, amelyek kiterjedtek a nagy kontinensek, a vékony légkör, a különböző légköri összetételek és még a javasolt óceán különböző sókoncentrációinak hatásaira is.

És ezeknek a lehetőségeknek szinte mindegyike azt mutatta, hogy a bolygó legalább egy részének elég melegnek kell lennie ahhoz, hogy a folyékony víz és az óceánok megmaradjanak a felszínen. „Minél nagyobb a potenciálisan folyékony víz felszíne, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy a jövő nemzedékek távcsövéi segítségével felismerjük az életet ott” – álmodott végül Del Genio.