Trở lại vào tháng 8 năm 2016, sự tồn tại của một hành tinh giống Trái đất ngay bên cạnh Hệ Mặt trời của chúng ta đã được xác nhận. Để làm cho vấn đề trở nên thú vị hơn nữa, người ta đã xác nhận rằng hành tinh này quay quanh khu vực có thể ở ngôi sao của nó. Kể từ đó, các nhà thiên văn học và thợ săn ngoại hành tinh đã bận rộn cố gắng xác định tất cả những gì họ có thể về hành tinh đá này, được gọi là Proxima b. Đầu tiên trên tất cả mọi người Tâm trí của mọi người đã có thể có khả năng sống được.
Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã xuất hiện kể từ thời điểm đó chỉ ra rằng Proxima b, với thực tế là nó quay quanh một loại M (sao lùn đỏ), sẽ có một thời gian khó khăn để hỗ trợ cuộc sống. Đây chắc chắn là kết luận đạt được trong một nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu từ Trung tâm hàng không vũ trụ NASA NASA Goddard dẫn đầu. Như họ đã chỉ ra, một hành tinh như Proxima b sẽ không thể giữ được bầu khí quyển giống Trái đất trong một thời gian dài.
Sao lùn đỏ là phổ biến nhất trong Vũ trụ, chiếm khoảng 70% số sao trong thiên hà của chúng ta. Như vậy, các nhà thiên văn học tự nhiên quan tâm đến việc biết khả năng họ đang hỗ trợ các hành tinh có thể ở được. Và với khoảng cách giữa Hệ Mặt trời và Proxima Centauri - 4.246 năm ánh sáng - Proxima b được coi là lý tưởng để nghiên cứu khả năng cư trú của các hệ sao lùn đỏ.
Trên hết, việc Proxima b được cho là có kích thước và thành phần tương tự Trái đất khiến nó trở thành mục tiêu nghiên cứu đặc biệt hấp dẫn. Nghiên cứu được tiến hành bởi Tiến sĩ Kinda Garcia-Sage thuộc Trung tâm hàng không vũ trụ NASA God Goddard và Đại học Công giáo Hoa Kỳ tại Washington, DC. Khi cô nói với Tạp chí Không gian qua email:
Cho đến nay, không có nhiều ngoại hành tinh có kích thước Trái đất được tìm thấy quay quanh khu vực ôn đới của ngôi sao của họ. Điều đó không có nghĩa là chúng không tồn tại - các hành tinh lớn hơn được tìm thấy thường xuyên hơn, bởi vì chúng dễ phát hiện hơn - nhưng Proxima b rất đáng quan tâm vì nó không chỉ có kích thước Trái đất và ở khoảng cách phù hợp với ngôi sao của nó, mà còn quay quanh ngôi sao gần nhất với Hệ mặt trời của chúng ta.
Để xác định khả năng Proxima b có thể ở được, nhóm nghiên cứu đã tìm cách giải quyết các mối quan tâm chính đối mặt với các hành tinh đá quay quanh các ngôi sao lùn đỏ. Chúng bao gồm khoảng cách hành tinh từ các ngôi sao của chúng, sự biến đổi của các sao lùn đỏ và sự hiện diện (hoặc vắng mặt) của từ trường. Khoảng cách có tầm quan trọng đặc biệt, vì các vùng có thể ở được (còn gọi là vùng ôn đới) xung quanh các sao lùn đỏ gần hơn và chặt chẽ hơn nhiều.
Các sao lùn đỏ đỏ lạnh hơn Mặt trời của chúng ta, vì vậy vùng ôn đới gần với ngôi sao hơn Trái đất so với Mặt trời, tiến sĩ Garcia-Sage nói. Tuy nhiên, những ngôi sao này có thể hoạt động rất từ tính và ở rất gần một ngôi sao hoạt động từ tính có nghĩa là những hành tinh này ở trong một môi trường không gian rất khác so với những gì Trái đất trải qua. Ở những khoảng cách từ ngôi sao, bức xạ tia cực tím và tia X có thể khá lớn. Gió sao có thể mạnh hơn. Có thể có các tia sáng sao và các hạt năng lượng từ ngôi sao làm ion hóa và đốt nóng bầu khí quyển phía trên.
Ngoài ra, các ngôi sao lùn đỏ được biết đến là không ổn định và thay đổi trong tự nhiên khi so sánh với Mặt trời của chúng ta. Do đó, các hành tinh quay quanh rất gần sẽ phải đối mặt với sự bùng phát và gió mặt trời dữ dội, có thể dần dần tước đi bầu khí quyển của chúng. Điều này đặt ra một khía cạnh quan trọng khác của nghiên cứu khả năng cư trú của ngoại hành tinh, đó là sự hiện diện của từ trường.
Nói một cách đơn giản, bầu khí quyển Trái đất được bảo vệ bởi một từ trường được điều khiển bởi hiệu ứng động lực trong lõi ngoài của nó. Từ trường nam châm này đã ngăn không cho gió mặt trời tước đi bầu khí quyển của chúng ta, do đó tạo cơ hội cho sự sống nổi lên và phát triển. Ngược lại, Sao Hỏa đã mất từ trường khoảng 4.2 tỷ năm trước, dẫn đến bầu khí quyển của nó bị cạn kiệt và bề mặt của nó trở thành nơi lạnh lẽo, khô cằn như ngày nay.
Để kiểm tra khả năng cư trú tiềm năng và khả năng giữ nước bề mặt của Proxima b, nhóm nghiên cứu đã giả định sự hiện diện của bầu khí quyển giống như Trái đất và một từ trường trên khắp hành tinh. Sau đó, họ chiếm bức xạ tăng cường đến từ Proxima b. Điều này được cung cấp bởi Trung tâm vật lý thiên văn Harvard Smithsonian (CfA), nơi các nhà nghiên cứu xác định phổ tia cực tím và tia X của Proxima Centauri cho dự án này.
Từ tất cả những điều này, họ đã xây dựng các mô hình bắt đầu tính toán tốc độ tổn thất khí quyển, sử dụng khí quyển Trái đất làm mẫu. Như Tiến sĩ Garcia-Sage đã giải thích:
Tại Trái đất, bầu khí quyển phía trên bị ion hóa và đốt nóng bởi bức xạ tia cực tím và tia X từ Mặt trời. Một số các ion và electron này thoát ra khỏi bầu khí quyển phía trên ở hai cực bắc và nam. Chúng tôi có một mô hình tính toán mức độ mất khí quyển trên cao qua các quá trình này (nó không nhanh lắm ở Trái đất) Sau đó, chúng tôi đã sử dụng bức xạ đó làm đầu vào cho mô hình của mình và tính toán một tỷ lệ thoát có thể có cho Proxima Centauri b, dựa trên về mức độ khác nhau của hoạt động từ tính.
Những gì họ tìm thấy không đáng khích lệ. Về bản chất, Proxima b sẽ không thể giữ được bầu khí quyển giống Trái đất khi chịu bức xạ cực mạnh của Proxima Centauri, ngay cả khi có sự hiện diện của từ trường. Điều này có nghĩa là trừ khi Proxima b đã có một loại lịch sử khí quyển rất khác so với Trái đất, rất có thể đó là một quả bóng đá vô hồn.
Tuy nhiên, như Tiến sĩ Garcia-Sage nói, có những yếu tố khác để xem xét nghiên cứu của họ chỉ đơn giản là có thể giải thích:
Chúng tôi thấy rằng tổn thất trong khí quyển mạnh hơn nhiều so với ở Trái đất và đối với hoạt động từ tính cao mà chúng tôi mong đợi ở Proxima b, tốc độ thoát ra đủ nhanh để toàn bộ bầu khí quyển giống Trái đất có thể bị mất vào không gian. Điều đó không tính đến những thứ khác như hoạt động núi lửa hoặc tác động với sao chổi có thể có thể bổ sung khí quyển, nhưng điều đó có nghĩa là khi chúng ta cố gắng hiểu quá trình hình thành bầu khí quyển của Proxima b, chúng ta phải thực hiện vào tài khoản hoạt động từ của ngôi sao. Và hiểu được bầu khí quyển là một phần quan trọng để hiểu liệu nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh hay không và liệu sự sống có thể tiến hóa hay không.
Vì vậy, nó không phải là tất cả các tin tức xấu, nhưng nó cũng không truyền cảm hứng cho rất nhiều sự tự tin. Trừ khi Proxima b là một hành tinh hoạt động núi lửa và chịu nhiều tác động của sao chổi, nó không có khả năng là thế giới ôn đới, chịu nước. Nhiều khả năng, khí hậu của nó sẽ tương tự như Sao Hỏa - lạnh, khô và với nước tồn tại chủ yếu dưới dạng băng. Và đối với cuộc sống bản địa đang nổi lên ở đó, thì điều đó cũng không quá.
Những nghiên cứu gần đây và khác đã vẽ nên một bức tranh khá ảm đạm về khả năng cư trú của các hệ sao lùn đỏ. Cho rằng đây là những loại sao phổ biến nhất trong Vũ trụ đã biết, khả năng thống kê tìm thấy một hành tinh có thể ở được ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta dường như đang giảm xuống. Không hẳn là tin tốt cho tất cả những người hy vọng rằng cuộc sống sẽ được tìm thấy ngoài kia trong cuộc sống của họ!
Nhưng điều quan trọng cần nhớ là những gì chúng ta có thể nói chắc chắn vào thời điểm này về các hành tinh ngoài mặt trời bị hạn chế. Trong những năm và thập kỷ tới, các sứ mệnh thế hệ tiếp theo - như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) và Vệ tinh Khảo sát Exoplanet (TESS) - chắc chắn sẽ vẽ một bức tranh chi tiết hơn. Trong khi đó, vẫn còn rất nhiều ngôi sao trong Vũ trụ, ngay cả khi hầu hết chúng ở rất xa!
