Amerikaanse natuurkundigen hebben ontdekt wat er met de aardatmosfeer zou gebeuren als deze in een baan rond de ster Proxima Centauri zou draaien in ongeveer dezelfde baan als de exoplaneet Proxima b. Volgens schattingen van de auteurs zal de snelheid van atmosferisch verlies onder omstandigheden van sterke ultraviolette straling en hoge activiteit van Proxima minstens 10 duizend keer hoger zijn dan die van de echte aarde. Met verschillende initiële gegevens zal de volledige verdwijning van de atmosfeer plaatsvinden in een periode van 100 miljoen tot 2 miljard jaar, wat veel korter is dan de levensduur van Proxima b. De studie werd gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, kort gerapporteerd in een persbericht van NASA.
Het bestaan van een terrestrische exoplaneet in de buurt van de ster die het dichtst bij de zon staat - Proxima Centauri - werd een jaar geleden bekend. Het Pale Red Dot-project wees, na een lange reeks waarnemingen, ondubbelzinnig op de fluctuaties van de rode dwerg die verband houden met de zwaartekracht van de exoplaneet die ernaast ligt. Bovendien bevindt Proxima b zich volgens de ontdekkers in de bewoonbare zone van zijn ster, wat betekent dat er vloeibaar water op het oppervlak kan bestaan.
Sommige wetenschappers hebben echter vraagtekens gezet bij de mogelijke bewoonbaarheid van Proxima b. Proxima Centauri is een rode dwerg, en zijn bewoonbare zone is veel dichter bij de ster dan bijvoorbeeld de bewoonbare zone van de zon. Tegelijkertijd wordt de activiteit van Proxima Centauri geassocieerd met frequente fakkels en een groot deel van de ultraviolette straling, die schadelijk kan zijn voor potentieel leven op de exoplaneet. Het oppervlak van Proxima b kan tegen deze factoren worden beschermd door een vrij dichte atmosfeer die vergelijkbaar is met die van de aarde - dit werd onlangs aangetoond door de Amerikaanse natuurkundige Dimitar Atri.
De auteurs van het nieuwe werk probeerden te beoordelen of het bestaan van een dergelijke dichte atmosfeer bij Proxima b mogelijk is. In hun modellen hebben natuurkundigen de aarde - als een goed bestudeerd modelobject - in de baan van een exoplaneet geplaatst en de mogelijke afname van zijn atmosfeer geschat. De belangrijkste reden voor dit proces zou de werking zijn van de harde ultraviolette straling van de ster, waarvan de kracht honderden keren hoger is dan de ultraviolette straling in de buurt van de echte aarde.
Het harde ultraviolette licht ioniseert atmosferische gassen door elektronen ervan weg te scheuren. Na de negatief geladen elektronen verlaten positief geladen ionen de atmosfeer - dit gebeurt het meest intensief nabij de magnetische polen. Volgens schattingen van de auteurs zal dit proces voor de tweeling van de aarde nabij Proxima Centauri tienduizend keer sneller plaatsvinden dan voor de aarde. Dit komt overeen met het feit dat de totale massa van de atmosfeer van de aarde de planeet zal verlaten in een tijd van ongeveer 100 miljoen jaar, of, volgens de meest optimistische voorspellingen, ongeveer twee miljard jaar. Dit is veel korter dan de levensduur van Proxima b.
Natuurkundigen merken op dat dergelijke berekeningen de geschiktheid van Proxima b voor het leven niet volledig uitsluiten. Maar om de atmosfeer op een exoplaneet te behouden, moet het mechanisme van zijn ontstaan heel anders zijn dan dat van de aarde.
Rode dwergen zijn de meest voorkomende klasse van sterren. De meeste van de ontdekte exoplaneten draaien in een baan rond zulke hemellichten, en dit trekt de aandacht van onderzoekers die op zoek zijn naar mogelijk bewoonbare werelden. Een van de meest ongebruikelijke van deze systemen is TRAPPIST-1, een rode dwerg met zeven exoplaneten in een baan om de aarde, waarvan er vier in de bewoonbare zone liggen.
Vladimir Korolev
Promotie video:
