Drygt fyra ljusår från vår frodiga jord återfinns exoplaneten Proxima Centauri b, en jordlik stenplanet i omloppsbana runt den röda dvärgen Proxima Centauri. Frågan som forskarna ställer sig är huruvida en planet som denna skulle kunna ha ett så kallat beboeligt klimat, vilket ofta definieras utifrån planetens förmåga att husera vatten i flytande form.
Nya forskningsresultat visar att vår närmaste exoplanet inte verkar fullt så ogästvänlig som man tidigare trott.
Om en planet hamnar inom den beboeliga zonen eller inte styrs av dess temperatur, som i sin tur avgörs av hur planetens atmosfär är uppbyggd och hur mycket energi som mottas från värdstjärnan. I en artikel av ett forskarlag lett av astrofysikern Markus Scheucher beskrivs resultat från simuleringar av hur klimatet hos stenplaneten Proxima Centauri b, vars upptäckt Populär Astronomi rapporterat om tidigare, utvecklas under påverkan av sin värdstjärna. Stjärnan i detta fallet är en röd dvärg, något som har både för- och nackdelar i jakten på beboeliga exoplaneter, men kanske inte på det sätt man tidigare trott.
Den första effekten är att den beboeliga zonen hamnar väldigt nära stjärnan, vilket ger kortare omloppstider för eventuella planeter och underlättar observationer. En annan effekt är stjärnans våldsamma natur, som bottnar i magnetfältets instabilitet, som gör att material slits upp från stjärnan och sänds ut i vågor med laddade partiklar; mer om detta har vi skrivit om här. Dessa utkastningar har ansetts enbart skadliga för närliggande planeters atmosfär, men den nya studien målar upp en annan bild.
För att planeten ska kunna värmas upp tillräckligt och möjliggöra för att vatten ska existera i flytande form spelar växthuseffekten en avgörande roll. I studien han man till stor del fokuserat på molekylen CH4 (metan), som till skillnad från på jorden där den bidrar till den globala uppvärmningen, istället har en anti-växthuseffekt under de förhållanden som råder i Proxima Centauri-systemet. De bombarderande partiklarna möjliggör för en stor produktion av OH molekyler i atmosfären, vilket samtidigt minskar förekomsten av CH4, vilket då möjliggör för högre temperaturer. Detta är enligt forskarna ett överraskande resultat då utkastningarna av material från en värdstjärna vanligtvis inte ses som någon positiv faktor gällande en planets eventuella placering inom den beboeliga temperaturskalan.
De simulerar även effekterna på koncentrationer av andra viktiga molekyler som styr hur stor del av ljus vid olika våglängder som tar sig igenom atmosfären, för att få fram vilka kemiska signaturer man bör leta efter i sina observationer. De är samtidigt noggranna med att påpeka att studien är drabbad av stor osäkerhet på grund av de många antaganden som gjorts gällande den initiala atmosfären.
Forskning inom exoplaneter pågår även vid Uppsala universitet, med bland andra forskaren Nikolai Piskunov som arbetar med exoplaneters atmosfärer.
– Ett problem är att man hittills inte detekterat en atmosfär hos någon exoplanet av stentyp. Vad man istället får göra är att anta att en atmosfär med lämplig sammansättning existerar och sedan använda detta antagande i sina simuleringar, säger Nikolai Piskunov.
Han kommenterar även begränsningarna i jakten på att observera de fascinerande exoplaneterna i den smala, beboeliga zonen kring röda dvärgar.
Det är som att leta efter dina nycklar i ett litet upplyst område kring en lampa, menar Nikolai Piskunov. Även om chanserna att hitta något här är små så är det ändå bättre att försöka, istället för att bara sitta sysslolös och vänta på morgondagens teknologi.
Det finns fortfarande många obesvarade frågor, men att Proxima Centauri b skulle kunna erbjuda ett beboeligt klimat är alla fall inte uteslutet.
