Proxima b là chủ đề được quan tâm rất nhiều trong những ngày này. Và tại sao không? Là hành tinh ngoài hệ mặt trời gần nhất với Hệ Mặt trời của chúng ta, đó là bức ảnh đẹp nhất chúng ta có được khi nghiên cứu các ngoại hành tinh gần trong tương lai gần. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây của Đại học Brussilles đã chỉ ra rằng, trái với những gì nhiều người hy vọng, hành tinh này có thể là một thế giới nước của người Hồi giáo - tức là một hành tinh có tới một nửa khối lượng của nó bao gồm nước.
Và bây giờ, các nhà nghiên cứu từ Đại học Bern đã đưa phân tích này tiến thêm một bước. Dựa trên nghiên cứu của họ, đã được chấp nhận để công bố trên tạp chí Thiên văn học và Vật lý thiên văn (A & A), họ đã xác định rằng phần lớn các hành tinh hình thành trong vùng có thể ở của một ngôi sao lùn đỏ có thể là thế giới nước. Những phát hiện này có thể có ý nghĩa quyết liệt đối với việc tìm kiếm các ngoại hành tinh có thể ở được xung quanh các ngôi sao lùn đỏ.
Nghiên cứu được tiến hành bởi Tiến sĩ Yann Alibert từ Trung tâm Hành tinh Năng lực Nghiên cứu Quốc gia (NCCR) và Giáo sư Willy Benz từ Trung tâm Không gian và Môi trường sống (CSH). Cả hai tổ chức này, được đặt tại Đại học Bern, được dành riêng để tìm hiểu sự hình thành và tiến hóa của hành tinh, cũng như thúc đẩy một cuộc đối thoại với công chúng về nghiên cứu ngoại hành tinh.
Vì lợi ích của nghiên cứu của họ, có tiêu đề Hình thành và cấu tạo các hành tinh xung quanh các ngôi sao có khối lượng rất thấp Ngôi sao, Alibert và Benz đã thực hiện mô phỏng máy tính đầu tiên được thiết kế để kiểm tra sự hình thành của các hành tinh xung quanh các ngôi sao có khối lượng nhỏ hơn mười lần so với Mặt trời của chúng ta. Điều này liên quan đến việc tạo ra một mô hình bao gồm hàng trăm ngàn ngôi sao có khối lượng thấp giống hệt nhau, sau đó được đưa vào quỹ đạo của các đĩa bụi và khí bảo vệ.
Sau đó, họ mô phỏng những gì sẽ xảy ra nếu các hành tinh bắt đầu hình thành từ sự bồi tụ của các đĩa này. Đối với mỗi người, họ cho rằng sự tồn tại của mười phôi hành tinh tinh tinh (bằng khối lượng của Mặt trăng) sẽ phát triển và di chuyển theo thời gian, tạo ra một hệ thống các hành tinh.
Cuối cùng, những gì họ tìm thấy là các hành tinh quay quanh khu vực có thể ở được của ngôi sao mẹ của chúng có thể có kích thước tương đương Trái đất - dao động từ 0,5 đến 1,5 lần bán kính Trái đất, với 1 bán kính Trái đất là trung bình. Như Tiến sĩ Yann Alibert đã giải thích với Tạp chí Vũ trụ qua email:
Trong các mô phỏng chúng tôi đã xem xét ở đây, có vẻ như phần lớn khối lượng (hơn 99%) nằm trong chất rắn. Do đó, [W] e bắt đầu với một đĩa hình thành hành tinh được làm từ chất rắn và khí và 10 phôi hành tinh. Các chất rắn trong đĩa là các hành tinh (tương tự như các tiểu hành tinh ngày nay, kích thước khoảng 1 km), có thể khô (nếu chúng nằm trong vùng nóng của đĩa tiền đạo) hoặc ướt (khoảng 50% trên mỗi khối nước đá , nếu chúng ở trong vùng lạnh của đĩa). Phôi hành tinh là những cơ thể nhỏ, có khối lượng tương tự khối lượng mặt trăng. Sau đó, chúng tôi tính toán lượng chất rắn đĩa được phôi phôi thu được.
Ngoài ra, các mô phỏng đã tạo ra một số ước tính thú vị về lượng hành tinh sẽ bao gồm nước. Trong 90% trường hợp, nước sẽ chiếm hơn 10% khối lượng hành tinh. So sánh với Trái đất, nơi nước chiếm hơn 70% bề mặt của chúng ta, nhưng chỉ chiếm khoảng 0,02% tổng khối lượng hành tinh của chúng ta. Điều này có nghĩa là các ngoại hành tinh sẽ có các đại dương rất sâu và một lớp băng ở phía dưới, do áp lực cực lớn.
Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng, Alibert và Benze nhận thấy rằng nếu các đĩa hình thành hành tinh mà các hành tinh này hình thành tồn tại lâu hơn các mô hình đề xuất, tình hình sẽ còn cực đoan hơn. Tất cả những điều này có thể là tin tức khủng khiếp cho những người hy vọng rằng chúng ta có thể tìm thấy ET sống bên cạnh, hoặc những ngôi sao lùn đỏ là nơi tốt nhất để tìm kiếm cuộc sống thông minh.
Tiến sĩ Alibert cho biết, thực tế là nhiều hành tinh giàu nước có thể có hậu quả rất mạnh (và tiêu cực) đối với khả năng cư trú của các hành tinh như vậy. Trên thực tế, chúng tôi đã trình bày trong các bài viết khác (Alibert et al 2013, Kitzmann et al. 2015) rằng nếu có quá nhiều nước trên một hành tinh, điều này có thể dẫn đến khí hậu không ổn định và bầu không khí có thể rất phong phú CO2.
Tuy nhiên, Alibert chỉ ra rằng hai nghiên cứu này được thực hiện dựa trên các hành tinh có quỹ đạo sao giống với Mặt trời của chúng ta. Các sao lùn đỏ khác nhau vì chúng phát triển chậm hơn nhiều (tức là độ sáng thay đổi rất chậm theo thời gian) và chúng có màu đỏ hơn nhiều so với Mặt trời của chúng ta, có nghĩa là ánh sáng đến từ chúng có bước sóng khác nhau sẽ tương tác khác nhau với khí quyển hành tinh.
Vì vậy, để tóm tắt, có thể là sự hiện diện của một lượng lớn nước không quá tệ như trong trường hợp của các ngôi sao loại mặt trời, nhưng cũng có thể còn tồi tệ hơn vì những lý do mà chúng ta không biết, Alibert nói. Bất kể hiệu quả là gì, đó là điều quan trọng để nghiên cứu, và chúng tôi đã bắt đầu làm việc về chủ đề này.
Nhưng bất kể các hành tinh có quay quanh các ngôi sao lùn đỏ có thể ở được hay không, các mô phỏng như thế này vẫn rất thú vị. Ngoài việc cung cấp dữ liệu về những hành tinh lân cận có thể trông như thế nào, chúng còn giúp chúng ta hiểu được nhiều khả năng đang chờ chúng ta ngoài kia. Và cuối cùng, họ cho chúng ta nhiều động lực hơn để thực sự ra khỏi đó và khám phá những thế giới này gần gũi.
Chỉ được gửi nhiệm vụ đến các ngôi sao khác, chúng tôi mới có thể xác nhận hoặc từ chối nếu họ có khả năng hỗ trợ cuộc sống. Và nếu cuối cùng, chúng ta sẽ thấy rằng ngôi sao phổ biến nhất trong Vũ trụ khó có thể tạo ra các hành tinh mang lại sự sống, nó chỉ có tác dụng nhắc nhở chúng ta thực sự là những hành tinh giống như Trái đất quý hiếm như thế nào.
