Nauka

Proxima b - najbliższa Ziemi bliźniaczka? - dlaczego to nie jest takie proste

przeczytasz w 4 min.

Proxima b to planeta, która obiega najbliższą poza Słońcem gwiazdę, Proximę Centauri. Mówi się, że to bliźniaczka Ziemi, ale to nie takie proste

To, że wokół gwiazdy czerwonego karła (nie należy mylić z białymi, a tym bardziej brązowymi karłami) Proxima Centauri, w ekosferze krąży planeta wiadomo było już od kilku lat. Problemem było określenie jakie ta planeta ma cechy. W końcu się udało i jest możliwe, że to ciało niebieskie, które pod pewnymi względami może przypominać Ziemię.

Choć pod żadnym względem nie należy traktować go jako bliźniaczki naszej planety, bo może okazać się również super-ziemią (o masie kilku mas Ziemi) to warto o nim powiedzieć parę słów. Między innymi to, że Proxima b, jak nazwana została ta planeta, najlepiej ze znanych pozasłonecznych planet typu ziemskiego nadaje się do obserwacji przez przyszłe kilkudziesięciometrowej średnicy super-teleskopy.

GMT wizja teleskopu
Wizja teleskopu GMT - Giant Magellan Telescope

Takie jak E-ELT (39m efektywnej średnicy zwierdziadła), TMT (30 metrów) czy GMT (25 metrów). Dlaczego? Bo znajduje się po prostu najbliżej. Bliżej już się nie da wedle nasze obecnej wiedzy.

Dlaczego masa minimalna, a nie konkretna

Technika, która pozwoliła wykryć planetę, a potem doprecyzować jej parametry, to tak zwane pomiary prędkości radialnych. Jest ona przydatna w sytuacji, gdy planeta obiegająca gwiazdę ma na tyle dużą masę by gwiazda wykonywała możliwy do wykrycia ruch wokół środka masy takiego układu. W efekcie spektrograf połączony z teleskopem może zarejestrować przesunięcia linii widmowych w widmie gwiazdy, co sugeruje jej przybliżanie i oddalanie się od Słońca.

HARPS oprogramowanie
Oprogramowanie spektrografu HARPS

Niestety nie wiemy czy orbita rzekomej planety, w tym przypadku Proximy b, leży w płaszczyźnie naszych obserwacji. Może być ona nachylona w stosunku do płaszczyzny obserwacji, a to oznacza, że wydedukowana masa stanowi najmniejsza możliwą wartość. Gdyby Proxima b leżała dokładnie w płaszczyźnie naszych obserwacji, to masa minimalna byłaby masą prawdziwą. W przeciwnym razie masa będzie większa.  

Zamieszkiwalna planeta - co to znaczy?

Planeta, która leży w tak zwanej ekosferze (strefie zamieszkiwalnej), znajduje się w takiej odległości od macierzystej gwiazdy, by na jej powierzchni mogła istnieć woda w stanie ciekłym. Nie koniecznie oznacza to, że ta woda tam musi być, podobnie jak fakt, że przebywanie w ekosferze nie oznacza zaraz, że jest to planeta taka sama jak Ziemia.

W przypadku Proximy b wiemy, że wiele koniecznych warunków jest spełnionych. Obiega ona swoje słońce we wspomnianej ekosferze, ma też masę minimalną około 1,3 masy Ziemi. Czy można zatem z dużym prawdopodobieństwem przyjąć, że jest to ciało skaliste, czyli takie jak Ziemia? Nie do końca, bo masa minimalna może zmienić się w masę kilka razy większą. A to nie wszystkie przeszkody.

Proxima b wizja artystyczna układu

Dlatego przyszłe obserwacje powinny skupić się na dalszym sprecyzowaniu parametrów orbity jak i samej planety. Ostatecznie liczymy na zrobienie Proxima b zdjęć, z pomocą jednego z gigantycznych naziemnych teleskopów optycznych jakie w nadchodzącej dekadzie mają rozpocząć obserwacje.

I właśnie ten ostatni powód sprawia, że Proxima b jest tak ciekawym obiektem dla astronomów. A dla innych osób, dowodem na to, że odkrycie w ostatnich dwóch dekadach 3374 planet pozasłonecznych, to nie anomalia, tylko potwierdzenie ich powszechności w Kosmosie.

Tamto słońce nie przypomina naszego

Proxima b obiega odległą o 4,2 roku świetlnego Proxima Centauri, najbliższą nam obecnie gwiazdę inną niż Słońce. Obiega i to bardzo szybko, bo rok, wedle naszej definicji, trwa na niej tylko 11,2 dnia.

Tak krótki okres orbitalny i jednocześnie szanse by planeta była zamieszkiwalna, oznaczają, że macierzysta gwiazda jest bardzo słaba i mała w porównaniu ze Słońcem. Faktycznie, Proxima Centuauri to tak zwany czerwony karzeł, czyli gwiazda ciągu głównego, która jest kilkukrotnie mniej masywna niż Słońce.

Gwiazdy porównanie rozmiarów
Porównanie rozmiarów gwiazd i Proxima Centauri, na dodatek rozmiary Jowisza

Jej masa to 0,12 masy słońca, a promień wynosi 0,14 promienia słonecznego. Nie jest ona znacząco starsza od naszego Słońca, ale dużo chłodniejsza na powierzchni - 3000 K to prawie dwa razy mniej niż w przypadku Słońca. Emituje znacznie mniej energii i dlatego Proxima b musi znajdować się tak blisko swojego słońca. Blisko czyli w odległości jedynie 7 milionów kilometrów km. To 1/20 odległości Słońce-Ziemia.

Plusem tego układu, mimo bardzo krótkiego okresu orbitalnego Proximy b, jest fakt, że Proxima Centauri wielokrotnie dłużej niż Słońce będzie zużywać swoje zasoby wodoru we wnętrzu. Natura ma bardzo wiele czasu by na powierzchni Proximy b stworzyć coś ciekawego. Dla nas to marna pociecha, bo możemy tego się nie doczekać, nawet jeśli szanse na takie zjawisko są w skali kosmicznej spore. Poza tym…

…znaleźć się na Proximie b to wyzwanie

Nie chodzi tu wcale o odległość jaką byśmy musieli pokonać. 4,2 roku świetlnego to około 8 tysięcy razy większa odległość niż pokonała sonda New Horizons. A przecież rok temu dotarła ona dopiero do Plutona.

Gdybyśmy nawet jakimś zbiegiem okoliczności trafili na Proximę b, planeta miałaby faktycznie masę 1,3 masy Ziemi, a zarazem tylko minimalnie większa grawitację, i jakimś cudem panowałyby tam warunki odpowiednie do podtrzymania życia to czekają nas inne wyzwania.

Proxima b znajduje się na tyle blisko swojego słońca, że może być skąpana w świetle ultrafioletowym i promieniach rentgenowskich. Na tyle, że przebywanie tam może być zabójcze dla życia, nawet jeśli powstały mechanizmy przeciwdziałające takiemu promieniowaniu.

Poza tym nie ma co liczyć na cykl dzień-noc. Okres orbitalny jest prawdopodobnie zsynchronizowany (jest taki sam) z okresem obiegu planety wokół własnej osi. W efekcie jedna strona planety jest stale skierowana ku swojemu słońcu, druga od niego odwrócona. I tam mogłoby być bezpieczniej. Podobna sytuacja ma miejsce w układzie Ziemia-Księżyc i stąd określenie ciemna strona Księżyca.

Na razie nie wiemy też, czy jest to planeta na której istnieje woda, czy raczej jest to suchy glob. Może to być planeta przypominająca księżyce Jowisza czy Saturna, które ciekłą wodę skrywają najprawdopodobniej pod grubą warstwą lodu.

Sprzęt, którym odkryto planetę Proxima b

Zostawmy na chwilę rozważania teoretyczne, przypomnijmy sobie jakim sprzęt pomagał w poszukiwaniu planet wokół Proxima Centauri. A potem po odkryciu Proxima b, pomógł potwierdzić, że ma ona orbitalny okres wynoszący 11,2 dnia.

Teleskop 3,6 metra La Silla
Teleskop w La Silla nie jest mały, ale do gigantów też nie należy

Planet wokół Proxima Centauri od początku XXI wieku szukały teleskopy zlokalizowane w obserwatoriach ESO na terenie Chile. Od 2013 roku było już prawie pewne, że planeta istnieje. W ruch poszły instrumenty HARPS przy 3,6 metrowym teleskopie w obserwatorium w LaSilla oraz UVES przy jednym z 8-metrowych teleskopów (o nazwie Kuyten) w obserwatorium na górze Paranal.

Teleskop Kuyten UVES
Wnętrze kopuły z teleskopem Kuyten - spektrograf UVES na pierwszym planie

Są to spektrografy wykorzystujące tak zwaną siatkę dyfrakcyjną echelle. Pozwala to na zapewnienie wysokiej rozdzielczości właśnie w tych fragmentach widma gwiazd, które są istotne dla detekcji efektów będących wynikiem istnienia planet.

Po co się tak emocjonować?

Proxima b na razie z pewnością jest najbliższą nam planetą pozasłoneczną. Jednak nie jedyną, która ma szanse przypominać Ziemię. Jak wiemy, nie leży nawet w odległości od gwiazdy, do której przyzwyczailiśmy się, czyli około 150 milionów kilometrów.

W błędzie są jednak Ci, którzy uważają, że to tylko mydlenie ludziom oczu, chwytliwy temat na koniec wakacji. To po prostu manifestacja ludzkich marzeń, prób udowodnienia sobie, że Wszechświat jest taki jakim wielu chciałoby widzieć. Pełnym podobnych do naszego układów planetarnych.

Źródło: NASA, inf. własna

Komentarze

21
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    FaraonM
    9
    Droga redakcjo bardzo dobry artykuł . Więcej o tej tematyce by się przydało ! Chociaż pominę fakt , że z 3 dniowym opuźnieniem :P ale jest :D i to się chwali ;)
    • avatar
      grzech7
      -4
      Nie chodziło mi o ustrój polityczny tylko postęp technologiczny( fabryki) i zanieczyszczone środowisko, zielone rzeki itd. No ale w końcu mam ten nasz postęp czy nie tego chcemy?
      • avatar
        grzech7
        -4
        W Polsce też widać postęp tylko wyjść na ulicę, banda debili z telefonami szukających Pokemony:)
        • avatar
          grzech7
          -12
          Bardzo się zdenerwowałem bo ten temat był powielany na wielu lewacko internetowych stronach dla ogłupiałych mas i wasza przypomina mi jedną z nich.
          • avatar
            grzech7
            -16
            Wow! Ale opisujecie to głupoty pseudonaukowców:) nie da się tego czytać. Głupie tempe łby które myślę że tam polecą. A jeżeli ktoś myśli że to jest takie realne niech wpierw poleci na księżyc na spacer buhahaha:). Zamiast zająć się naszą planetę to marnujemy grube miliardy pieniędzy na tych oszołomów i pseudonaukowców. Tak tak szczególnie dzisiaj gdy żyjemy w czasach ogólnego wyzysku i konsumpcjonizmu. Życzę powodzenia!