En planet bara 4,2 ljusår bort låter nästan som en framtida adress, men avståndet är fortfarande enormt i praktiken. Proxima Centauri b är ändå ett av astrobiologins mest intressanta mål eftersom den har ungefär jordens massa och kretsar i den beboeliga zonen. Här går jag igenom vad vi faktiskt vet, varför atmosfären är avgörande och hur forskare kan leta efter tecken på liv.
Det viktigaste om vår närmaste möjliga jordvärld
- Avståndet till systemet är cirka 4,2 ljusår.
- Massan är minst ungefär 1,1 jordmassor.
- Året på planeten varar bara 11,2 jorddygn.
- Den beboeliga zonen betyder att flytande vatten är möjligt, inte att vatten faktiskt finns.
- Atmosfären är fortfarande okänd och avgör om ytan kan vara livsvänlig.
En liten planet runt vår närmaste stjärna
Proxima Centauri b kretsar kring Proxima Centauri, en röd dvärg som är den närmaste stjärnan till solen. Upptäckten offentliggjordes 2016 efter att astronomer mätt hur planetens gravitation får stjärnan att vicka fram och tillbaka.
Metoden kallas radialhastighetsmetoden. Den mäter mycket små dopplerförskjutningar i stjärnans ljus. När stjärnan rör sig mot oss förskjuts ljuset något mot blått, och när den rör sig bort förskjuts det mot rött. På så sätt kan forskare dra slutsatser om en planet som själva teleskopet inte ser direkt.
| Egenskap | Nuvarande uppskattning |
|---|---|
| Planettyp | Stenplanet, ofta klassad som superjord |
| Minsta massa | Cirka 1,1 jordmassor |
| Avstånd från stjärnan | Cirka 0,048 astronomiska enheter |
| Omloppstid | 11,2 dygn |
| Upptäcktsmetod | Radialhastigheter |
| Upptäckt | 2016 |
Det är viktigt att inte läsa siffrorna som om planeten vore helt kartlagd. Eftersom den inte har observerats passera framför sin stjärna känner vi inte dess exakta radie eller densitet. Massan är dessutom en minimiuppskattning, eftersom banans lutning mot vår synlinje inte är fullt känd.
Varför ligger den i den beboeliga zonen
Avståndet 0,048 astronomiska enheter låter extremt kort jämfört med jordens avstånd till solen. Skillnaden beror på att Proxima Centauri är mycket svalare och ljussvagare än solen. Planeten får därför en mängd stjärnenergi som i grova drag kan tillåta flytande vatten på ytan, om rätt atmosfär och tillräckligt vatten finns.
Begreppet beboelig zon beskriver alltså ett intervall där temperaturen kan vara lagom för flytande vatten under vissa atmosfäriska förhållanden. Det är inte en garanti för hav, moln eller liv. Venus ligger exempelvis nära solens beboeliga zon men har en extremt het och tät atmosfär.
Proxima b har ett omlopp på bara 11,2 dygn. Den korta omloppstiden gör systemet lättare att studera eftersom planetens gravitation ger en återkommande signal i stjärnans ljus. Samtidigt innebär närheten till en röd dvärg att planeten utsätts för ett betydligt mer komplicerat strålningsklimat än jorden.
Astrobiologins stora frågetecken börjar med atmosfären
Den största frågan är inte om planeten ligger i rätt avstånd från sin stjärna. Den är om den har kvar en tillräckligt tät atmosfär. Atmosfären kan jämna ut temperaturskillnader, skydda ytan mot strålning och skapa ett klimat där vatten kan förbli flytande.
En stjärna som kan vara våldsam
Proxima Centauri är en aktiv röd dvärg och en så kallad flarestjärna. Den kan plötsligt öka sin ljusstyrka och skicka ut stark ultraviolett och röntgenstrålning. Under planetens tidiga historia kan sådana utbrott ha värmt upp den övre atmosfären och drivit gas ut i rymden.
Det betyder inte automatiskt att planeten är steril. En tjockare atmosfär, ett magnetfält eller geologisk aktivitet kan ha hjälpt den att återhämta delar av sitt gaslager. Underjordiskt vatten och livsmiljöer under ytan skulle dessutom kunna vara bättre skyddade än en öppen havsyta.
Läs också: Astrobiologi - Sökandet efter liv i rymden: Vad vi vet nu
Dag och natt på samma plats
På grund av den nära banan är det sannolikt att planeten har bunden rotation. Det innebär att samma sida alltid riktas mot stjärnan, ungefär som månens samma sida alltid vetter mot jorden. Den ena hemisfären får ständig dag och den andra ständig natt.
En sådan värld behöver inte vara obeboelig. Atmosfären kan transportera värme från den ljusa sidan till den mörka, och den mest tempererade regionen kan ligga i en ring runt gränsen mellan dag och natt. Men resultatet beror på atmosfärens tryck, sammansättning, moln och hur mycket vatten planeten har. Jag tycker därför att bilder av en enkel permanent solnedgång ofta är mer fantasifulla än vetenskapligt säkra.
Hur forskare kan leta efter liv
Första steget är att mäta planetens bana och massa så noggrant som möjligt. Nya infraröda instrument som NIRPS vid ESO:s observatorium La Silla har förbättrat studierna av små planeter runt röda dvärgar och stärkt bekräftelsen av planeten.
Det svårare steget är att analysera atmosfären. När planeten reflekterar stjärnljus kan molekyler lämna karakteristiska avtryck i spektrumet. Forskare vill särskilt undersöka vattenånga, koldioxid, metan och andra gaser som kan säga något om klimat och geologi.
Ingen enskild molekyl skulle vara ett säkert bevis på liv. Metan och syre tillsammans kan exempelvis vara intressanta, men samma ämnen kan i vissa miljöer bildas genom icke-biologiska processer. Därför måste signalerna sättas ihop med information om temperatur, moln, stjärnans aktivitet och planetens geologiska utveckling.
Studier av framtida observationer med Extremely Large Telescope visar att det i teorin kan bli möjligt att hitta planetens reflekterade ljus och undersöka atmosfäriska signaler. Simuleringar för instrumentet HARMONI pekar på att en detektion kan kräva minst omkring 20 timmars observationstid, och helst mer. Det är en tekniskt möjlig väg, men inte en enkel rutinkontroll.
Vad som ofta blir fel i bilden av Proxima b
Det vanligaste misstaget är att likställa ”i beboelig zon” med ”beboelig”. Zonen bygger främst på mängden energi från stjärnan. Den säger inte om planeten har en atmosfär, hav, stabilt klimat eller något slags biologiskt liv.
Ett annat misstag är att beskriva planeten som en andra jord. Vi vet ännu inte om ytan är stenig i detalj, hur mycket vatten som finns eller om ett magnetfält skyddar den. Det mest korrekta är att kalla den en jordnära kandidat och ett viktigt testfall för astrobiologin.
Det är också lätt att underskatta hur svårt det är att observera en planet som ligger så nära sin stjärna på himlen. Stjärnans ljus överglänser planetens svaga reflektion. Därför behöver astronomerna avancerad adaptiv optik, coronagrafer och spektroskopi, alltså instrument som både skärmar av stjärnljuset och analyserar mycket små färgskillnader.
Varför den ändå är ett avgörande forskningsmål
Även ett negativt resultat skulle vara värdefullt. Om framtida observationer visar att planeten saknar atmosfär kan det hjälpa forskare att förstå hur röda dvärgars utbrott påverkar sina planeter. Om en atmosfär däremot upptäcks får vi en ovanligt nära möjlighet att studera hur en stenplanet fungerar utanför solsystemet.
Proxima Centauri b är därför intressant av två skäl. Den är både vår närmaste möjliga stenplanet i den beboeliga zonen och ett naturligt laboratorium för frågor om atmosfärsförlust, klimat och livets förutsättningar.
Min försiktiga bedömning är att planeten är en av de bästa platserna att leta efter beboeliga förhållanden, men inte nödvändigtvis den bästa platsen att förvänta sig liv. Närheten gör den observerbar. Den aktiva stjärnan gör den samtidigt svårtolkad.
Det mest ärliga svaret om planetens livsmöjligheter
Vi vet att Proxima b har ungefär jordens massa, en kort omloppstid och en bana i den beboeliga zonen. Vi vet inte ännu om den har hav, atmosfär eller biologiska processer. Den vetenskapligt hållbara slutsatsen är därför att planeten är potentiellt beboelig, men fortfarande helt obekräftad som livsmiljö.
Det är just osäkerheten som gör den så viktig. Varje ny mätning kan flytta oss från konstnärliga föreställningar till en fysisk beskrivning av en värld runt vår närmaste stjärna.
