Planety o tej samej masie i promieniu co Ziemia, nawet w strefie zamieszkiwanej przez gwiazdę, mogą mieć dziś znacznie inne właściwości. Źródło zdjęcia: J. Pinfield / sieć RoPACS / University of Hertfordshire.

Świat nadający się do zamieszkania wokół Proxima Centauri może nie być bardzo podobny do Ziemi

Teraz, gdy wiemy, że najbliższa gwiazda ma potencjalnie nadającą się do zamieszkania planetę, nadszedł czas, aby zapytać, czy naprawdę jest taka jak nasza.

„Uważanie Ziemi za jedyny zaludniony świat w nieskończonej przestrzeni jest tak absurdalne, jak twierdzenie, że na całym polu obsianym prosem będzie rosło tylko jedno ziarno”. -Metrodorus z Chios

Jednym z ostatecznych celów ludzkości, gdy patrzy się na Wszechświat, jest odkrycie innej planety zdolnej do wspierania życia ludzkiego, a może nawet zawierającej inne inteligentne żywe istoty. Poza naszym Układem Słonecznym najbliższe gwiazdy to układ trójrzędowy Alpha Centauri, składający się z Alpha Centauri A, gwiazdy podobnej do Słońca, Alpha Centauri B, gwiazdy nieco mniejszej i chłodniejszej od naszego Słońca, oraz Proxima Centauri, czerwonej masy o małej masie karzeł, który jest najbliższy ze wszystkich. W zeszłym tygodniu Europejskie Obserwatorium Południowe ogłosiło, że wokół Proxima Centauri znajduje się planeta podobna do Ziemi, w odległości zaledwie 4,24 lat świetlnych. Przy szacowanej masie 1,3 razy większej od Ziemi i odbierającej 70% padającego światła słonecznego świat dokonuje całkowitej rewolucji wokół swojej gwiazdy w ciągu zaledwie 11 dni. Po zweryfikowaniu byłaby to najbliższa planeta poza Układem Słonecznym, jaką kiedykolwiek odkryto.

Gwiazdy Alpha Centauri (u góry po lewej), w tym A i B, Beta Centauri (u góry po prawej) i Proxima Centauri (w kółku). Źródło zdjęcia: użytkownik Wikimedia Commons Skatebiker.

Gdybyś przyszedł do wiodących naukowców świata zaledwie 25 lat temu i zapytał, ile planet znajduje się wokół gwiazd innych niż nasza, zgadłbyś. Żadnego z nich nie odkryto i nie potwierdzono, a kilka „domniemanych wykrytych przypadków” zostało unieważnionych. Przejdźmy do dnia dzisiejszego, a mamy tysiące potwierdzonych planet, a tysiące „kandydatów” czekają na skrzydłach. Większość z nich została odkryta przez misję Keplera NASA, która obejrzała część pobliskiego spiralnego ramienia, patrząc na 150 000 gwiazd w odległości setek do tysięcy lat świetlnych. Chociaż ta informacja wystarczyła, aby powiedzieć nam, że większość gwiazd ma planety i że znaczny procent ma skaliste światy w potencjalnie zamieszkałych strefach ich systemów gwiezdnych, nie ma tego samego czaru, co robią najbliższe gwiazdy.

Gwiazda najbliższa naszemu Słońcu - Proxima Centauri - zobrazowana przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Źródło zdjęcia: ESA / Hubble i NASA.

Większość z nas słyszy „podobne do Ziemi” i natychmiast myśli o świecie z kontynentami i oceanami, pełnym życia i być może z inteligentnymi istotami na swojej powierzchni. Ale to nie to, co „ziemski” oznacza dla astronoma, przynajmniej jeszcze nie. Niewiele jesteśmy w stanie zmierzyć w tej chwili na odległej planecie, szczególnie z małej planety, ponieważ światło z jej gwiazdy macierzystej całkowicie zasłania każdy inny sygnał. Jedyne, co możemy ostatecznie zmierzyć, to fizyczna masa, promień i orbita planety. Jeśli nam się poszczęści, możemy zmierzyć, czy planeta ma atmosferę, czy nie, ale informacje te są zazwyczaj dostępne tylko dla gazowych gigantów, a nie dla planet skalistych.

Ilustracja panet wokół czerwonej gwiazdy karła. Tylko gigantyczne światy gazowe są wystarczająco duże, aby w tej chwili wykryć ich atmosferę. Źródło zdjęcia: ESO.

Jeśli rzeczywiście znaleźliśmy planetę o masie Ziemi, wielkości Ziemi, krążącą wokół Proxima Centauri w odpowiedniej odległości dla ciekłej wody na jej powierzchni, daje nam to ogromną nadzieję, że ziemskie światy są obecne prawdopodobnie nawet na większości gwiazd w Wszechświat. W końcu tylko 5% wszystkich gwiazd jest tak masywnych jak nasze Słońce, podczas gdy 75% gwiazd to czerwone karły, takie jak Proxima Centauri. Na podstawie pomiarów masy i wielkości moglibyśmy potwierdzić, że planeta jest skalista, a nie gazowa lub z otoczką wodór / hel. A jeśli moglibyśmy zmierzyć światło bezpośrednio z planety, używając różnorodnych technik astronomicznych do odjęcia światła od gwiazdy macierzystej, moglibyśmy nawet stwierdzić, czy planeta wydaje się jednolita w czasie (jak świat całkowicie zachmurzony jak Wenus robi) lub czy ma funkcje jasności, które zmieniają się w czasie (jak częściowo zachmurzony świat jak Ziemia).

Ziemia (L) w świetle widzialnym, w porównaniu z Wenus (R) w świetle podczerwonym. Podczas gdy współczynnik odbicia Ziemi będzie się zmieniać w czasie, Wenus pozostanie stała. Źródło zdjęcia: NASA / MODIS (L), ISIS / JAXA (R), szycie autorstwa E. Siegela.

Są też inne rzeczy, które powinniśmy wiedzieć o tym, jak ten świat różni się od naszego. Opierając się na masie, rozmiarze i odległości planety od gwiazdy, wiedzielibyśmy, że była ona zablokowana pływowo, co oznacza, że ​​ta sama półkula zawsze zwrócona jest w stronę gwiazdy, podobnie jak Księżyc jest powiązany z Ziemią. Wiedzieliśmy, że jego lata są znacznie krótsze i że o jego porach roku decyduje eliptyczność orbity, a nie pochylenie osiowe.

21 planet Keplera odkrytych w strefach zamieszkiwania ich gwiazd, nie większych niż dwukrotna średnica Ziemi. Większość tych światów krąży wokół czerwonych karłów, bliżej „dołu” wykresu. Źródło zdjęcia: NASA Ames / N. Batalha i W. Stenzel.

Ale najbardziej uderzające są rzeczy, których jeszcze nie wiemy, a mianowicie:

  • Niezależnie od tego, czy ten świat ma temperaturę powierzchniową jak Wenus, Ziemia czy Mars, które zależą bardzo silnie od właściwości, nie możemy zmierzyć jak skład atmosfery.
  • Czy istnieje potencjał ciekłej wody na jej powierzchni, która wymaga znajomości ciśnienia atmosferycznego.
  • Niezależnie od tego, czy istnieje pole magnetyczne osłaniające planetę przed promieniowaniem słonecznym, czy też jest to konieczne do ochrony życia na świecie.
  • Czy aktywność słoneczna doprowadziła do śmierci jakieś życie, które mogło istnieć we wczesnych stadiach.
  • Lub czy atmosfera ma biosignatury, czy nie.
Egzoplaneta Kepler-452b (R), w porównaniu z Ziemią (L), potencjalnym kandydatem na Ziemię 2.0. Źródło obrazu: Źródło obrazu: NASA / Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.

Niezależnie od tego, czy ta planeta istnieje, czy nie - i ważne jest, aby być sceptycznym, ponieważ kilka lat temu zgłoszono planetę wokół Alpha Centauri B, która odeszła z większą ilością danych - ważne jest, aby pamiętać, że „podobny do Ziemi” jest daleki od będąc czymkolwiek podobnym do rzeczywistej Ziemi. Według tych kryteriów Wenus lub Mars też byłyby „podobne do Ziemi”, ale nie stawiałbyś nadziei na stanie się gatunkiem międzygwiezdnym na żadnym z nich. Znalezienie nowego, skalistego świata w potencjalnie nadającej się do zamieszkania strefie wokół najbliższej gwiazdy Słońca jest dalekie od naszego ostatecznego marzenia o Ziemi 2.0.

Ten post pojawił się po raz pierwszy w Forbes i jest dostarczany bez reklam przez naszych zwolenników Patreon. Skomentuj nasze forum i kup pierwszą książkę: Beyond The Galaxy!