Amerykańscy fizycy odkryli, co stałoby się z atmosferą Ziemi, gdyby okrążyła gwiazdę Proxima Centauri na mniej więcej tej samej orbicie, co egzoplaneta Proxima b. Według szacunków autorów, tempo utraty atmosfery w warunkach silnego promieniowania ultrafioletowego i wysokiej aktywności Proximy będzie co najmniej 10 tys. Razy wyższe niż na prawdziwej Ziemi. Przy różnych początkowych danych całkowity zanik atmosfery nastąpi w okresie od 100 milionów do 2 miliardów lat, czyli znacznie krócej niż w okresie życia Proximy b. Badanie zostało opublikowane w The Astrophysical Journal Letters, krótko opisane w komunikacie prasowym NASA.
O istnieniu ziemskiej egzoplanety w pobliżu najbliższej Słońca gwiazdy - Proxima Centauri - dowiedział się rok temu. Projekt Pale Red Dot, po długiej serii obserwacji, jednoznacznie wskazał na fluktuacje czerwonego karła związane z grawitacją znajdującej się obok egzoplanety. Co więcej, zdaniem odkrywców, Proxima b znajduje się w ekosferze swojej gwiazdy, co oznacza, że na jej powierzchni może istnieć woda w stanie ciekłym.
Jednak niektórzy naukowcy kwestionują potencjalną zdolność zamieszkiwania Proximy b. Proxima Centauri to czerwony karzeł, a jego ekosfera znajduje się znacznie bliżej gwiazdy niż, powiedzmy, ekosfera Słońca. Jednocześnie aktywność Proximy Centauri wiąże się z częstymi rozbłyskami i dużym udziałem promieniowania ultrafioletowego, które może być szkodliwe dla potencjalnego życia na egzoplanecie. Powierzchnia Proximy b może być chroniona przed tymi czynnikami przez dość gęstą atmosferę, porównywalną z ziemską - pokazał to niedawno amerykański fizyk Dimitar Atri.
Autorzy nowej pracy starali się ocenić, czy istnienie tak gęstej atmosfery na Proximie b jest możliwe. W swoich modelach fizycy umieścili Ziemię - jako dobrze zbadany modelowy obiekt - na orbicie egzoplanety i oszacowali możliwe tempo spadku jej atmosfery. Głównym powodem tego procesu byłoby działanie twardego promieniowania ultrafioletowego gwiazdy, którego moc jest setki razy większa niż promieniowanie ultrafioletowe w pobliżu prawdziwej Ziemi.
Ostre światło ultrafioletowe jonizuje gazy atmosferyczne, odrywając od nich elektrony. Podążając za ujemnie naładowanymi elektronami, dodatnio naładowane jony opuszczają atmosferę - dzieje się to najbardziej intensywnie w pobliżu biegunów magnetycznych. Według szacunków autorów, w przypadku bliźniaka Ziemi w pobliżu Proxima Centauri proces ten będzie przebiegał 10 tysięcy razy szybciej niż na Ziemi. Jest to równoznaczne z faktem, że całkowita masa ziemskiej atmosfery opuści planetę za około 100 milionów lat lub, zgodnie z najbardziej optymistycznymi prognozami, za około dwa miliardy lat. To znacznie krócej niż żywotność Proximy b.
Fizycy zauważają, że takie obliczenia nie wykluczają całkowicie przydatności Proximy b do życia. Aby jednak zachować atmosferę na egzoplanecie, mechanizm jej powstawania musi być bardzo różny od tego na Ziemi.
Najczęstszą klasą gwiazd są czerwone karły. Większość odkrytych egzoplanet krąży wokół takich luminarzy, co przyciąga uwagę badaczy poszukujących potencjalnie nadających się do zamieszkania światów. Jednym z najbardziej niezwykłych z tych systemów jest TRAPPIST-1, czerwony karzeł z siedmioma egzoplanetami na orbicie, z których cztery znajdują się w strefie nadającej się do zamieszkania.
Vladimir Korolev
Film promocyjny: