Die Entdeckung eines Exoplanetenkandidaten, der um das nahe gelegene Proxima Centauri kreist, war sicherlich eine aufregende Nachricht. Alle Anzeichen deuten darauf hin, dass es sich nicht nur um den unserem bisher entdeckten Sonnensystem am nächsten liegenden Exoplaneten handelt, sondern auch darauf, dass es terrestrisch ist und sich in der zirkumstellaren Wohnzone der Sterne befindet. Diese Ankündigung enthielt jedoch auch einige schlechte Nachrichten.
Zum einen gab das Team hinter der Entdeckung an, dass der Planet angesichts der Art seiner Umlaufbahn um Proxima Centauri wahrscheinlich in Bezug darauf, wie viel Wasser er tatsächlich auf seiner Oberfläche hatte. Eine aktuelle Forschungsstudie von Wissenschaftlern der Universität Marseille und des Carl Sagan Instituts könnte dieser Einschätzung jedoch widersprechen. Laut ihrer Studie kann die Masse des Exoplaneten zu bis zu 50% aus Wasser bestehen - was ihn zu einem „Ozeanplaneten“ macht.
Nach den Erkenntnissen des Pale Red Dot-Teams umkreist Proxima Centauri b seinen Stern in einer geschätzten Entfernung von 7 Millionen Kilometern - nur 5% der Entfernung der Erde von der Sonne. Es umkreist auch Proxima Centauri mit einer Umlaufzeit von 11 Tagen und hat entweder eine synchrone Drehung oder eine 3: 2-Umlaufresonanz (d. H. Drei Umdrehungen pro zwei Umlaufbahnen).
Aus diesem Grund ist flüssiges Wasser wahrscheinlich entweder auf die der Sonne zugewandte Seite des Planeten (im Falle einer synchronen Rotation) oder auf seine tropische Zone (im Fall einer 3: 2-Resonanz) beschränkt. Außerdem wäre die Strahlung, die Proxima b von seinem roten Zwergstern empfängt, deutlich höher als die, die wir hier auf der Erde gewohnt sind.
Laut einer Studie von Bastien Brugger vom Astrophysics Laboratory der Universität Marseille ist Proxima b jedoch möglicherweise feuchter als bisher angenommen. Für ihre Studie mit dem Titel "Mögliche interne Strukturen und Zusammensetzungen von Proxima Centauri b" (die zur Veröffentlichung in angenommen wurde Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe) verwendete das Forschungsteam interne Strukturmodelle, um den Radius und die Masse von Proxima b zu berechnen.
Ihre Modelle basierten auf den Annahmen, dass Proxima b sowohl ein terrestrischer Planet ist (d. H. Aus felsigem Material und Mineralien besteht) als auch keine massive Atmosphäre hatte. Basierend auf diesen Annahmen und Massenschätzungen, die durch die Pale Red Dot-Umfrage (~ 1,3 Erdmassen) erstellt wurden, kamen sie zu dem Schluss, dass Proxima b einen Radius hat, der zwischen dem 0,94- und 1,4-fachen der Erde liegt, und eine Masse, die ungefähr 1,1 bis 1,46 beträgt mal das der Erde.
Wie Brugger dem Space Magazine per E-Mail mitteilte:
„Wir haben alle Kompositionen aufgelistet, die Proxima b haben könnte, und das Modell für jede von ihnen ausgeführt (was ungefähr 5000 Simulationen ergibt), wobei wir jedes Mal den entsprechenden Planetenradius erhalten haben. Wir haben schließlich alle Ergebnisse ausgeschlossen, die nicht mit einem Planetenkörper kompatibel waren, basierend auf den Bildungsbedingungen unseres Sonnensystems (da wir diese Bedingungen für das Proxima Centauri-System nicht kennen). Und so haben wir für Proxima b einen Bereich möglicher Planetenradien erhalten, der vom 0,94- bis zum 1,40-fachen des Radius der Erde reicht. “
Dieser Größenbereich ermöglicht einige sehr unterschiedliche Planetenzusammensetzungen. Am unteren Ende wäre Proxima b wahrscheinlich etwas kleiner, aber etwas massiver als die Erde. Es wäre wahrscheinlich ein Quecksilber-ähnlicher Planet mit einem Kernmassenanteil von 65%. Am oberen Ende der Radien- und Massenschätzungen wäre Proxima b jedoch wahrscheinlich die Hälfte des Massenwassers.
"Wenn der Radius 0,94 Erdradien beträgt, ist Proxima b vollständig felsig mit einem riesigen metallischen Kern (wie Quecksilber im Sonnensystem)", sagte Brugger. „Im Gegenteil, Proxima b kann nur dann einen Radius von 1,40 erreichen, wenn es eine große Menge Wasser (50% der gesamten Planetenmasse) enthält. In diesem Fall wäre es ein Ozeanplanet mit einem 200 km tiefen flüssigen Ozean ! Darunter ist der Druck so hoch, dass sich das Wasser in Eis verwandelt und eine ca. 3000 km dicke Eisschicht bildet (unter der sich ein Kern aus Steinen befindet). “
Mit anderen Worten, Proxima b könnte ein „Augapfelplanet“ sein, bei dem die der Sonne zugewandte Seite eine flüssige Meeresoberfläche aufweist, während die dunkle Seite mit gefrorenem Eis bedeckt ist. Jüngste Studien haben gezeigt, dass dies bei Planeten der Fall sein könnte, die sich in den bewohnbaren Zonen der roten Zwergsterne befinden, in denen die Gezeitenverriegelung sicherstellt, dass nur eine Seite die Wärme erhält, die erforderlich ist, um flüssiges Wasser an der Oberfläche zu halten.
Wenn es andererseits eine Orbitalresonanz von 3: 2 hat, ist es wahrscheinlich, dass es ein Doppel-Augapfel-Muster aufweist - mit flüssigen Ozeanen sowohl in der östlichen als auch in der westlichen Hemisphäre - während es an den Terminatoren und Polen gefroren bleibt. Wenn jedoch die niedrigeren Schätzungen zutreffen sollten, ist Proxima b wahrscheinlich ein felsiger, dichter Planet, auf dem flüssiges Wasser auf der einen Seite selten und auf der anderen gefroren ist.
Der vielleicht interessanteste Aspekt der Forschung ist jedoch, dass sie einen Einblick in die Wahrscheinlichkeit bietet, dass Proxima b bewohnbar ist. Seit seiner Entdeckung ist die Frage, ob der Planet das Leben unterstützen kann oder nicht, umstritten. Aber wie Brugger erklärte:
„Das Interessante ist, dass alle Fälle, die wir in Betracht gezogen haben, mit einem bewohnbaren Planeten kompatibel sind. Wenn also der Planetenradius endgültig gemessen wird (in einigen Monaten oder Jahren), sind zwei Fälle möglich: Entweder (i) die Messung liegt im Bereich von 0,94 bis 1,40, und wir können die genaue Zusammensetzung des Planeten angeben (und nicht) nur eine Reihe von Möglichkeiten) oder (ii) der gemessene Radius liegt außerhalb dieses Bereichs, und wir werden wissen, dass der Planet nicht bewohnbar ist. Der Fall, in dem Proxima b ein Ozeanplanet ist, ist besonders interessant, da diese Art von Planeten keine Atmosphäre aus Sauerstoff und Stickstoff (wie auf der Erde) benötigt, um Leben zu beherbergen, da sie sich in ihrem riesigen Ozean entwickeln kann. “
Aber diese Szenarien basieren natürlich auf der Annahme, dass Proxima b viel mit den Planeten unseres eigenen Sonnensystems gemeinsam hat. Es basiert auch auf der Annahme, dass der Planet tatsächlich ungefähr 1,3 Erdmassen hat. Bis der Planet beobachtet werden kann, wie er Proxima Centauri durchquert, wissen die Astronomen nicht genau, wie massiv er ist.
Letztendlich sind wir noch weit davon entfernt, die genaue Größe, Zusammensetzung und Oberflächenmerkmale von Proxima b zu bestimmen - ganz zu schweigen davon, ob es tatsächlich das Leben unterstützen kann oder nicht. Eine solche Forschung ist jedoch insofern von Vorteil, als sie uns hilft, Einschränkungen für die Art der Planetenbedingungen zu finden könnte existieren dort.
Und wer weiß? Eines Tages können wir vielleicht Sonden oder Missionen mit Besatzung auf den Planeten schicken, und vielleicht strahlen sie Bilder von Lebewesen zurück, die durch weite Ozeane navigieren und nach einem sagenumwobenen Grundstück suchen, von dem sie gehört haben? Gott ich hoffe nicht! Einmal war mehr als genug!
