Kể từ khi ESO công bố phát hiện một hành tinh ngoài mặt trời quay quanh Proxima Centauri, các nhà khoa học đã cố gắng xác định các điều kiện như thế nào trên thế giới này. Điều này đặc biệt quan trọng với thực tế là trong khi Proxima b quay quanh khu vực có thể ở được của mặt trời, thì những người lùn đỏ như Proxima Centauri được biết là hơi khó sống.
Và trong khi một số nghiên cứu đã đặt ra nghi ngờ về khả năng Proxima b thực sự có thể hỗ trợ cuộc sống, một nghiên cứu mới cung cấp một bức tranh tích cực hơn. Nghiên cứu đến từ Viện Khoa học Vũ trụ Blue Marble (BMSIS) ở Seattle, Washington, nơi nhà sinh vật học Dimitra Atri đã tiến hành mô phỏng cho thấy Proxima b thực sự có thể ở được, giả sử đã đạt được một số điều kiện tiên quyết.
Tiến sĩ Atri là một nhà vật lý tính toán có công việc với BMSIS bao gồm các tác động của phản hạt và bức xạ trên các hệ thống sinh học. Vì lợi ích của nghiên cứu của mình - Liều lượng bức xạ hạt do sự kiện proton sao tạo ra trên các ngoại hành tinh gần, xuất hiện gần đây trong Thông báo hàng tháng của Thư Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia - ông đã tiến hành mô phỏng để đo các tia sáng sao va chạm từ mặt trời của nó trên Proxima b.
Để đưa ra viễn cảnh này, điều quan trọng cần lưu ý là sứ mệnh Kepler đã tìm thấy rất nhiều hành tinh quay quanh các ngôi sao lùn đỏ trong những năm gần đây, nhiều trong số đó được cho là giống như Trái đất và gần mặt trời của họ có nước lỏng trên bề mặt của chúng. Tuy nhiên, sao lùn đỏ có một số vấn đề không ảnh hưởng tốt đến khả năng cư trú, bao gồm bản chất biến đổi của chúng và thực tế là chúng mát mẻ và mờ nhạt hơn các lớp sao khác.
Điều này có nghĩa là bất kỳ hành tinh nào đủ gần quỹ đạo trong khu vực có thể ở của sao lùn đỏ sẽ phải chịu những cơn bão mặt trời mạnh mẽ - hay còn gọi là. Sự kiện Proton Stellar (SPE) - và có khả năng sẽ bị khóa chặt với ngôi sao. Nói cách khác, chỉ có một bên sẽ nhận được ánh sáng và nhiệt cần thiết để hỗ trợ sự sống, nhưng nó sẽ tiếp xúc với rất nhiều proton mặt trời, sẽ tương tác với bầu khí quyển của nó để tạo ra bức xạ có hại.
Do đó, cộng đồng thiên văn quan tâm đến những loại điều kiện nào dành cho các hành tinh như Proxima b để họ có thể biết liệu sự sống có (hoặc có) một phát triển ở đó hay không. Để phục vụ cho nghiên cứu của mình, Tiến sĩ Atri đã thực hiện một loạt mô phỏng xác suất (còn gọi là Monte Carlo) có tính đến ba yếu tố - loại và kích cỡ của pháo sáng sao, độ dày khác nhau của khí quyển hành tinh và cường độ từ trường của nó .
Như Tiến sĩ Atri đã giải thích với Tạp chí Vũ trụ qua email, kết quả rất đáng khích lệ - liên quan đến cuộc sống ngoài Trái đất có liên quan:
Tôi đã sử dụng mô phỏng Monte Carlo để nghiên cứu liều bức xạ trên bề mặt hành tinh cho các loại khí quyển và cấu hình từ trường khác nhau. Kết quả rất lạc quan. Nếu hành tinh này có cả từ trường tốt và bầu không khí khá lớn, thì ảnh hưởng của các tia sáng sao là không đáng kể ngay cả khi ngôi sao đang ở trong pha hoạt động.
Nói cách khác, Atri nhận thấy rằng sự tồn tại của một từ trường mạnh, cũng sẽ đảm bảo rằng hành tinh này có bầu khí quyển khả thi, sẽ dẫn đến các điều kiện sống sót. Trong khi hành tinh vẫn sẽ trải qua một đợt phóng xạ bất cứ khi nào xảy ra siêu năng lực, sự sống có thể tồn tại trên một hành tinh như Proxima b trong thời gian dài. Mặt khác, một bầu không khí yếu hoặc từ trường sẽ báo trước sự diệt vong.
Nếu hành tinh này không có từ trường đáng kể, cơ hội có bất kỳ bầu khí quyển và nhiệt độ vừa phải là không đáng kể, ông nói. Các hành tinh sẽ bị bắn phá với các siêu năng lực cấp độ tuyệt chủng. Mặc dù trong trường hợp của Proxima b, ngôi sao đang ở trong tình trạng ổn định và không còn hoạt động bùng phát dữ dội nữa - hoạt động trong quá khứ trong lịch sử của nó sẽ khiến hành tinh trở thành nơi thù địch để sinh quyển bắt nguồn / tiến hóa.
Lịch sử là từ khóa ở đây, vì các ngôi sao lùn đỏ như Proxima Centauri có tuổi thọ đáng kinh ngạc (như đã lưu ý, lên tới 10 nghìn tỷ năm). Theo một số nghiên cứu, điều này khiến sao lùn đỏ trở thành ứng cử viên sáng giá cho việc tìm ra các ngoại hành tinh có thể ở được, vì phải mất hàng tỷ năm để cuộc sống phức tạp phát triển. Nhưng để cuộc sống có thể đạt được sự phức tạp, các hành tinh cần duy trì bầu khí quyển của chúng trong những khoảng thời gian dài này.
Đương nhiên, Atri thừa nhận rằng nghiên cứu của ông không thể trả lời dứt khoát liệu người hàng xóm ngoại hành tinh gần nhất của chúng ta có thể ở được hay không, và cuộc tranh luận về vấn đề này có thể sẽ tiếp tục trong một thời gian nữa. Ông nói rằng thật sớm để nghĩ rằng Proxima b có thể ở được hoặc nói cách khác, ông nói. Chúng tôi cần nhiều dữ liệu hơn về bầu khí quyển và sức mạnh của từ trường.
Trong tương lai, các sứ mệnh như Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ cho chúng ta biết thêm về hệ thống này, hành tinh của nó và các loại điều kiện phổ biến ở đó. Bằng cách nhắm bộ dụng cụ cực kỳ chính xác của nó vào ngôi sao láng giềng này, chắc chắn sẽ phát hiện quá cảnh của hành tinh xung quanh mặt trời mờ nhạt này. Người ta chỉ có thể hy vọng rằng nó tìm thấy bằng chứng về một bầu không khí dày đặc, điều này sẽ gợi ý về sự hiện diện của từ trường và các điều kiện hỗ trợ sự sống.
Hy vọng là một từ quan trọng khác ở đây. Proxima b không chỉ có thể ở được sẽ là tin tốt cho những người trong chúng ta hy vọng tìm thấy sự sống ngoài Trái đất, đó cũng sẽ là tin tốt khi có sự tồn tại của sự sống trong toàn vũ trụ. Sao lùn đỏ chiếm 70% số sao trong các thiên hà xoắn ốc và hơn 90% số sao trong các thiên hà hình elip. Biết rằng thậm chí một phần trong số này có thể hỗ trợ cuộc sống làm tăng đáng kể tỷ lệ tìm thấy trí thông minh ngoài kia!
