Planety w układzie alfa Centauri

Każdy z pewnością choć raz w życiu słyszał o układzie alfa Centauri - najbliższym systemie gwiezdnym Ziemi. Nierzadko pojawiają się głosy sugerujące, że to właśnie tam ekspansja ludzkości zostanie w przyszłości skierowana. Zainteresowanie owym układem potrójnym gwiazd wzrosło, kiedy ogłoszone zostało odkrycie planet w tymże systemie. Niestety, system alfa Centauri najprawdopodobniej nie nadaje się do zamieszkania, a ewentualne życie na jednej z planet mogło zostać nie tak dawno unicestwione.

Ważna informacja dla osób mniej zapoznanych z tematem - alfa Centauri to układ aż trzech gwiazd. Alfa Centauri A i alfa Centauri B tworzą ciasny układ podwójny. Alfa Centauri A jest gwiazdą w dużym stopniu podobną do naszego Słońca z tą różnicą, że posiada nieco większą masę (1,09 masy słońca) i przez to jest o około połowę jaśniejsza. Masa Alfy Centauri B wynosi 0,9 masy słońca, a jej jasność jest o połowę słabsza od Słońca. Trzecią gwiazdą jest Proxima Centauri - czerwony karzeł okrążający wewnętrzne gwiazdy po dalekiej orbicie w odległości 13 000 jednostek astronomicznych. Jedna jednostka astronomiczna odpowiada średniemu dystansowi pomiędzy Ziemią, a Słońcem, który wynosi w przybliżeniu 150 milionów kilometrów, czyli 1 250 000 00 boisk piłkarskich. Proxima Centauri jest również gwiazdą najbliższą Słońcu spośród wszystkich trzech kandydatek. Jej blask jest jednak zbyt słaby, aby można było ją dostrzec gołym okiem z Ziemi.

Odkrycie planet w układzie alfa Centauri było wielkim wydarzeniem w historii astronomii i odbiło się szerokim echem na całym świecie. Nic dziwnego biorąc pod uwagę fakt, że układ znajduje się w naszym najbliższym kosmicznym sąsiedztwie. Pojawiło się więc wiele głosów typu - może rozwija się tam zaawansowana cywilizacja, która też nas teraz podgląda? Powinniśmy wysłać misję badawczą! Jak się jednak z czasem okazało, obecność przynajmniej niektórych planet nie jest do końca jasna. W 2012 roku opublikowana została informacja, że dookoła gwiazdy alfa Centauri B krąży planeta, którą nazwano alfa Centauri Bb. Niestety, jak się później okazało, planeta ta nie istnieje, a jej rzekoma detekcja związana była z błędem obliczeniowym.

Niemniej jednak, Alfa Centauri B osamotniona nie jest. W 2013 roku ogłoszone zostało odkrycie planety alfa Centauri Bc, która posiada okres orbitalny wynoszący 12 dni - mniej od Merkurego. Niewielkie rozmiary i bliskość gwiazdy zdecydowanie nie sprzyjają powstaniu tam życia.

Opublikowane 25 marca 2015 roku badania sugerują, że alfę Centauri B orbituje jeszcze jedna planeta. Jeśli istnieje, jej okres orbitalny wynosi około 20,4 dni, a na pokrytej jeziorami lawy powierzchni panuje wysoka temperatura. Ponownie - okrąża swoją gwiazdę w zbyt bliskiej odległości, aby mogło rozwinąć się na niej życie.

Dużo lepszą kandydatką na planetę przyjazną życiu była Proxima Centauri b, która krąży dookoła Proximy Centauri. Czyni ją to naszą najbliższą planetą pozasłoneczną. Fakt, że najbliższa egzoplaneta miałaby być zdatna do zamieszkania, a co więcej - sama może być domem dla organizmów żywych, brzmi jak coś więcej niż wygrana w kosmicznego totolotka.

Detekcja Proximy Centauri b została przeprowadzona za pomocą spektrografów HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) i UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) działających w Europejskim Obserwatorium Południowym w Chile. Przeprowadzone badania wykazały, że planeta posiada masę około 1,3 masy Ziemi i krąży w odległości zaledwie 7,5 miliona kilometrów od swojej gwiazdy. Dzięki temu jej okres orbitalny wynosi tylko 11,2 dni.

Taka bliskość gwiazdy macierzystej mogłaby być zabójcza dla potencjalnego życia. Proxima Centauri jest jednak czerwonym karłem. Gwiazdy tego typu posiadają masę, rozmiary i jasność mniejsze niż Słońce. Są również bardzo powszechne w naszej galaktyce. Szacuje się, że około 80% wszystkich gwiazd Drogi Mlecznej to czerwone karły. Niestety ich niska jasność powoduje, że żadna z nich nie jest widoczna na naszym nocnym niebie. Czerwone karły mogą być - przynajmniej w teorii - idealnymi miejscami do rozwoju życia i cywilizacji ze względu na długi czas trwania ich życia, który sięga 10 bilionów lat, a to ze względu na wolną syntezę wodoru w hel. Z drugiej strony, czerwone karły cechują się dużą aktywnością. Główny problem stanowią częste rozbłyski, które mogą być zabójcze dla jakichkolwiek form życia.

Proxima Centauri b znajduje się w tak zwanej ekosferze Proximy Centauri (strefa wokół gwiazdy, w której obrębie na wszystkich znajdujących się planetach mogą panować warunki fizyczne i chemiczne umożliwiające powstanie, utrzymanie i rozwój organizmów żywych), ale w żaden sposób nie przesądza to o panujących na planecie warunkach.

Bliskość gwiazdy sprawia, że planeta doświadcza działania dużych sił pływowych spowalniających obrót planety. Mogło dojść do synchronizacji obrotu z obiegiem, przez co planeta byłaby zwrócona cały czas jedną stroną w kierunku gwiazdy. Doprowadziłoby to do powstania między innymi potężnych wiatrów, które starałyby się wyrównać temperaturę na powierzchni planety, gdzie jedna część byłaby stale rozgrzana, a druga zimna.

W artykule wspomniane zostało o częstych rozbłyskach towarzyszących czerwonym karłom. Przeprowadzone przez obserwatorium ALMA badanie zatytułowane "Detection of a Millimeter Flare from Proxima Centauri" postawiło niepokojący wniosek. Zebrane dane ujawniły, że 24 marca 2017 roku, Proxima Centauri wyemitowała ogromny rozbłysk. Przez 10 sekund gwiazda świeciła 1000 razy mocniej niż normalnie.

Jak poinformowała doktorantka Meredith A. MacGregor - jest prawdopodobne, że Proxima b została trafiona promieniowaniem energetycznym wyemitowanym podczas tego zdarzenia. Przez miliardy lat od powstania planety, rozbłyski takie jak ten mogły odparować atmosferę lub ocean i wysterylizować powierzchnię. Nie trudno się domyślić, że jakiekolwiek formy życia - jeśli były w momencie emisji rozbłysku na planecie obecne - nie przetrwały tego kosmicznego kataklizmu.

Sami widzimy, że obecność życia w układzie alfa Centauri jest dosyć mało prawdopodobne. Pod znakiem zapytania staje również możliwość kolonizacji Proximy Centauri b. Niewykluczone jednak, że w systemie znajduje się więcej planety, które być może są w większym stopniu przyjazne organizmom żywym. Tak, czy inaczej, alfa Centauri będzie w przyszłości ważnym celem wypraw badawczych i prawdopodobnie pierwszym układem, do którego udamy się po opuszczeniu Układu Słonecznego.