Hoe zou het klimaat kunnen zijn op Proxima Centauri b?

Alpha Centauri
Zoek het Zuiderkruis op en trek vanuit de dwarsbalk van het kruis een lijn oostwaarts naar de heldere sterren Hadar en Rigel Kentaurus (Alpha Centauri).

Astronomen zijn begonnen met de eerste onderzoeken of de planeet die in een baan om Proxima Centauri, de meest nabije ster, draait eventueel mogelijkheden voor leven biedt. De ster Proxima Centauri bevindt zich op een afstand van slechts 4,22 lichtjaar van de Aarde. De planeet, die Proxima Centauri b wordt genoemd, is pas in augustus 2016 ontdekt. Deze planeet is ongeveer even groot als de Aarde en bevindt zich in de bewoonbare zone van de ster en dat betekent dat er vloeibaar water aan het oppervlak van Proxima Centauri b kan voorkomen.

Onderzoekers bestaande uit astrofysici en meteorologen van de Universiteit ven Exeter hebben nu de eerste stappen gezet om te achterhalen of er mogelijk een klimaat aanwezig is op de planeet Proxima Centauri B. Ze maken gebruik van het Met Office Unified Model. Dit model is met veel succes gedurende enkele tientallen jaren toegepast op Aarde en wordt nu gebruikt om het klimaat op Proxima Centauri b te simuleren uitgaande dat de planeet dezelfde atmosferische samenstelling kent als de Aarde.

Het team heeft ook een veel eenvoudigere atmosfeer, bestaande uit stikstof met sporen van koolstofdioxide gesimuleerd en heeft daarnaast variaties in de baan van de planeet aangebracht. Hierdoor zijn vergelijkingen met eerdere studies mogelijk. Belangrijk resultaat van de simulaties is dat de planeet Proxima Centauri b mogelijk bewoonbaar is en zelfs een erg stabiel klimaat kan hebben. Echter, er zal nog veel werk verricht moeten worden om daadwerkelijk te begrijpen of deze planeet daadwerkelijk leven kan herbergen.

Het research team keek uitgaande van een aantal simulaties naar een aantal verschillende scenario’s voor mogelijke banen van de planeet. Daarnaast onderzochten ze hoe het klimaat zich zou gedragen als de planeet in een gebonden rotatie (als de lengte van de dag gelijk is aan de lengte van het jaar) om Proxima Centauri zou draaien. Ook simuleerden ze een baan vergelijkbaar met de baan van Mercurius om de Zon: Mercurius draait in een 3:2 resonantie om de Zon. Dit betekent dat Mercurius drie keer om zijn as draait in de tijd dat de planeet 2 maal om de Zon draait.

Een groot verschil met de Aarde is het feit dat de planeet het meeste licht van zijn ster in het infrarood ontvangt. Op deze frequentie is er veel meer interactie met waterdamp en koolstofdioxide in de atmosfeer.

Met behulp van de Met Office software ontdekte het team dat zowel de gebonden rotatie als de 3:2 resonantie leiden tot gebieden op de planeet waar vloeibaar water voor kan komen. Echter de 3:2 resonantie leidde tot aanzienlijk meer gebieden op de planeet waar vloeibaar water kan voorkomen. Ook ontdekten ze dat een excentrische baan zou kunnen leiden tot een verdere toename van de “bewoonbaarheid” van deze planeet.

Aan de Universiteit van Exeter is de grootste Engelse groep astrofysici werkzaam die zich bezighoudt met het onderzoek naar het ontstaan van sterren en exoplaneten. Het onderzoek richt zich voornamelijk op enkele fundamentele problemen in de moderne astronomie zoals wanneer ontstaan sterren en planeten en hoe gebeurt dit dan precies.

De onderzoeksgroep doet waarnemingen met de grootste telescopen ter wereld en dot heel veel computersimulaties om jonge sterren, hun stofschijven en hun exoplaneten te bestuderen. Dit onderzoek levert ook een bijdrage aan onze kennis over het ontstaan van de Zon en levert modellen op die helpen om e verschillende sterren en planeetsystemen die we momenteel allemaal ontdekken, te kunnen begrijpen.

Het onderzoek is op 16 mei 2017 gepubliceerd in “Astronomy & Physics”

 

Eerste publicatie: 16 mei 2017
Bron: diverse persberichten, University of Exeter