Le pred dvema mesecema so znanstveniki odkrili Zemlji podoben eksoplanet, in to tako blizu, da bližje sploh ne gre. To je Proksima Kentavra b, ki je pri najbližji sosednji zvezdi. Odkritje je zgodovinsko. Človeštvu namreč daje minimalen ščepec upanja, da bo v relativno doglednem času preučilo, morda celo s sondo obiskalo kakšen planet zunaj Osončja. In to takšen planet, ki morda podpira razvoj življenja. Proksima Kentavra b je namreč v območju Zlatolaske, torej bi na njem lahko bila tekoča voda, in njegova masa je podobna Zemljini.

Odkritje je sprožilo precej navdušenja tako v delu zainteresirane javnosti kot pri raziskovalcih. V dveh mesecih je na dan prišlo kar nekaj študij, ki so - gradeč na izvornih opazovanjih Evropskega južnega observatorija - preučevale, modelirale in razglabljale o tem, kaj bi lahko držalo in kaj ne. Vse so previdne in opozarjajo na veliko odprtost, saj je o Proksimi Kentavri malo znano. A ugotovitve kažejo bolj v pozitivno smer kot negativno: kamnitež 4,2 svetlobnega leta stran bi morda lahko dejansko podpiral razvoj življenja. Vse skupaj je dalo vetra mednarodnemu projektu, ki ima namen v nekaj desetletjih prav do cilja poslati jato drobnih sondic. Še en načrt je na novo vzniknil, ta namerava v nekaj letih pripraviti vesoljski teleskop, ki naj bi iz Zemljine orbite naredil prvo neposredno fotografijo Proksime Kentavre b.
Kaj do neke mere vemo
Dogajanja je torej veliko. Pred poročilom o novih študijah najprej na kratko obnovimo, kaj je prek meritev ESO-ja znanega o protagonistu. Observatorij v Čilu ni neposredno meril eksoplaneta samega, temveč njegovo zvezdo, rdečo pritlikavko Proksimo Kentavro. Natančneje, meril je, kako se čisto rahlo guga v prostoru, kar je razvidno prek Dopplerjevega učinka na svetlobo. Guganje so našli. Nekaj ga mora povzročati, ne nastane zaradi niča. Iz načina in jakosti drobencljanja zvezde so izračunali, kakšen bi lahko bil krivec. Podali so torej vrednostne meje.

Učinek povzroča okoli zvezde obletavajoče telo, torej eksoplanet, z maso najmanj 1,3 Zemlje. Lahko tudi več. Razdalja med zvezdo in eksoplanetom je 0,05 astronomske enote, torej izjemno majhna. To je zgolj 7,5 milijona kilometrov oziroma desetina razdalje med Merkurjem in Soncem.
A to še ne pomeni, da se planet cvre. Rdeča pritlikavka je neprimerno manjša in hladnejša, ima zgolj desetino mase ter premera Sonca. Eso je izračunal, da je torej eksoplanet ravno prav stran za površinske temperature od 0 do 100 stopinj Celzija.

Če poskušamo predstavo preseliti v nam znane podobe Osončja: zvezda Proksima Kentavra je nekoliko nabuhel Jupiter, eksoplanet pa je Zemlja, ki okoli Jupitra kroži na ravni orbite devete lune Temisto.

Polmer planeta ostaja neznan
Metoda, ki jo je uporabil Eso, ima svoje omejitve. Marsikateri vprašaj bi lahko odstranili, če bi planet z našega zornega kot prečil zvezdino ploskev, tako kot kot mrčes obleti ulično svetilko. Zmanjšanje svetlobe bi razkrilo premer eksoplaneta. Ta podatek je zelo pomemben, saj je planet lahko velik in "puhast" ali pa droben in zelo gost. Oboje ima znatne implikacije za razmere na površju.

S takšnimi neznankami so se poigrale sveže študije.

CNRS celo o oceanskem planetu
Prvo je izdelala mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvo francoskega CNRS-a. Preučevala je učinke sevanja matične zvezde, rotacije skozi zgodovino do danes in predstavila mogoče podnebne scenarije. Prišla je do zaključka, da bi potencialno lahko podpiral razvoj življenja in da bi lahko bil oceanski svet. Raziskava je sprejeta za objavo v znanstveni publikaciji The Astrophysical Journal Letters.

Kaj so počeli? Velikost eksoplaneta so izračunali posredno, z računalniškim modeliranjem njegove sestave. Tako so prišli do intervala polmera.

V minimalnem scenariju ta znaša 5.990 kilometrov, torej 94 odstotkov Zemljinega, kar pomeni visoko gostoto. 65 odstotkov mase se skriva v kovinskem jedru, ki se konča na globini 1.500 kilometrov, nad njim pa kamnit plašč. Hipotetična sestava je torej podobna Merkurjevi. Scenarij ne izključuje prisotnosti tekoče vode, saj tudi denimo na Zemlji H₂O ne presega 0,05 odstotka celotne mase planeta.

Pol kamna in kovine, pol vode
Po drugem scenariju polmer znaša 1,4 Zemljinega oziroma 8.920 kilometrov. Pol kamnitega jedra, pol pa vode. V tem primeru bi celotno površino Proksime Kentavre b prekrival tekoč ocean z globino 200 kilometrov. Na tej globini bi tlak že tako narastel, da bi se voda spremenila v led pod visokim pritiskom, ta pa bi jedro planeta dosegel pri 3.100 kilometrih globine. V obeh primerih bi planet obkrožala tudi tanka atmosfera, sporoča CNRS.

Takšen oceanski svet ne bi bil nekaj povsem novega, če se spomnimo že na eksoplanet Kepler 22b.

Francoski CNRS je nekaj osnovnih klimatskih scenarijev razkril že vzporedno z avgustovsko objavo odkritja (znanstveni raziskavi 1, 2). Nekaj jih vključuje popolnoma izsušen planet, spet drugi vključujejo večje količine vode. Vsi skupaj čakajo na dodatna opazovanja, s katerimi bodo scenarije lahko dodatno obrusili in ločili zrnje od plev.

"Zapleteno je"
V zagonetko so zagrizli tudi ameriški znanstveniki. Na Univerzi v Washingtonu deluje VTP (Virtual Planet Laboratory), v katerem se interdisciplinarna skupina znanstvenikov ukvarja s scenariji razmer na oddaljenih planetih. Raziskava še poteka, delne izide pa je predstavil astronom Roy Barnes na spletni strani projekta Pale Red Dot (Bleda rdeča pika). Tistega, ki je skupaj z ESO-jem poskrbel za osnovno odkritje. Barnes ga je označil za "največje odkritje eksoplaneta v zgodovini odkrivanja eksoplanetov". Kaj pa o možnostih življenja? "Najkrajši odgovor se glasi: zapleteno je," je zapisal.
Ekipa se je vprašanja lotila z zelo različnih zornih kotov, šla je daleč v zgodovino, vse do nastanka. Na samem začetku je zaznala veliko težavo: svetlost zvezde. Rdeča pritlikavka je bila na začetku precej svetlejša. Skozi prvo milijardo let (stara je podobno kot Sonce) je svoj planet močno obsevala in če bi današnjo Zemljo izpostavili takim razmeram, bi najbrž končala v podivjanem učinku tople grede, tako kot današnja Venera.

Barnes je nanizal še nekaj ključnih vprašanj:

• Je planet res kamnit? Simulacije različnih orbit pritrjujejo. Posledično bi lahko imel vodo v tekoči obliki, kar je ena izmed (zelo koristnih) predpostavk za življenje.
• Kje je nastal v okviru trozvezdja Alfa Kentavra? Lokacija formacije v okviru protoplanetarnega diska pove, iz katerih elementov bi lahko nastal. Ponekod prevladujejo eni, drugod drugi. Če je nastal daleč od zvezde, kjer je v drobirju migotalo veliko vodnega ledu (in pozneje migriral bližje), bi jo lahko tudi dolgoročno ohranil v večjih količinah. Washingtonski model govori v korist temu scenariju, kar sovpada tudi s prej omenjenim francoskim modelom oceanskega sveta.
• Je nastal kot plinski planet, podoben Neptunu, nato pa skozi čas odvrgel vodikovo ovojnico? Washington pravi: to je verjeten scenarij in govori v prid gostoljubnemu površju.

Magnetni, atmosferski ščit
Za zdaj kaže, da je še najpomembnejše vprašanje zaščita Proksime Kentavre b. Torej: ali ima dovolj močno magnetno polje in omembe vredno atmosfero? Oboje nas na Zemlji ščiti pred škodljivim Sončevim sevanjem, blišči, izbruhi ter pred kozmičnimi delci. Brez tega bi bila danes Zemlja verjetno tako puščavska kot Mars.

Všteti je treba dejstvo, da so rdeče pritlikavke s tega vidika nevarnejše. Precej pogosteje proizvajajo blišče, hipne in orjaške sprostitve energije, kar potrjuje tudi sveža, v The Astrophysical Journal Letters objavljena študija. Ti med drugim uničijo atmosferski ozon, zaščito pred ultravijoličnim sevanjem. Ionizirajoči žarki pa niso ravno koristni za razvoj življenja, saj razbijajo snov kar na atomski in molekulski ravni. Ena mogoča rešitev je oceanska plast, saj že nekaj metrov vode omogoči zaščito.

Kako zaklenjen planet postane magnet
Druga je, kot rečeno, magnetno polje. Njega (ne)obstoj bo še dolgo ostal neznanka, saj se ga ne da izmeriti z Zemlje. Se pa lahko špekulira o obstoju glede na sestavo in gibanje planeta. Kovinsko jedro in stopljena plast kamnin ali vode okoli njega bi lahko delovala kot dinamo. A ker je planet verjetno (ne pa zagotovo) zaklenjen glede na zvezdo, torej k njej vedno moli le ena stran planeta, so možnosti za magnetizem manjše.

Omenjena zaklenjenost se za zdaj ne kaže kot težava z vidika temperatur. K zvezdi moleča plat bi se lahko cvrla, nasprotna pa zmrzovala. Da ni tako, kažejo že avgustovske analize, ki za segreto stran predvidevajo okoli 30 stopinj Celzija.

Orkan kot klimatska naprava
Če to ne drži, bi lahko pomagala atmosfera. Na eni strani planeta bi se lahko sproti segrevala, toda tam ne bi ostala. Z vetrovi bi stalno potovala na drugo stran in jo držala nad točko zamrzovanja. Je pa vprašanje, kako bi na morebiten živelj vplival nenehni orkanski veter.

"Ta vprašanja so poglavitna pri razvozlanju naseljivosti Proksime, torej, ali je naš najbližji galaktični sosed smrtonosna puščava, že naseljen planet ali prihodnji dom človeštva," je naštel Barnes.

Morda tudi zato, ker bo naše Sonce že čez milijardo let zavrelo oceane na Zemlji, Proksima Kentavra pa bo relativno stabilna še bilijone let.

Modri načrt
Del odgovora bi lahko dobili že v petih letih. Pojavila se je mednarodna iniciativa, ki namerava v tem časovnem obdobju nič manj kot posneti prvo neposredno fotografijo Proksime Kentavre b. To je Project Blue, sestavljen iz nekaj mednarodnih institucij ter univerz. Skupina namerava izdelati vesoljski teleskop, ki bo po specifikacijah povsem prilagojen tarči, zmožen tega, kar obstoječi - četudi večji in občutljivejši - niso.
Sodeč po predstavitvi na spletni strani bo to teleskop s polmetrsko zaslonko in elementi, ki bodo zastrli motečo svetlobo zvezd (koronografija), s tem pa omogočili prilagoditev precej temnejšim planetom. V sistemu Alfa Kentavra naj bi bilo eksoplanetov več.

Posnetki do leta 2022
Misija je precej ambiciozna. Časovnica: že letos naj bi zbrali partnerje in uvodno financiranje. Med letoma 2017 in 2019 naj bi napravo izrisali ter sestavili, leta 2019 pa poslali v nizko Zemljino orbito. Tam naj bi teleskop deloval do leta 2022. Cena? "Zgolj drobec stroškov srednje velike astrofizikalne misije," trdijo. TechCrunch poroča, da je cilj zgolj 25 milijonov dolarjev.

Z njim sicer ne bi dobili obširnih planjav. Če jim uspe, bo posnetek prej podoben slavni Bledi modri piki, iz česar izhaja tudi ime projekta. A že zgolj prgišče pikslov bo nagrmadilo informacije. Z njih bo vidna sestava atmosfere, temperatura, velikost, orbita, gibanje ... kar pač človeštvo potrebuje, če ga zanima morebiten nepremičninski posel v Galaksiji.

James Webb in poravnava leta 2028
Atmosfero planeta bi lahko v nekaj letih posnel tudi že dolgo, dolgo napovedovani vesoljski teleskop James Webb, naslednik Hubbla. Zelo bo močan pri infrardečih valovih, kar je kot nalašč za tovrstne posle. Če bi vse to spodletelo, naslednje upanje prihaja z letom 2028. Sicer ne prav za Proksimo Kentavro, temveč za drugi dve zvezdi v trojčku, imenovanem Alfa Kentavra. Takrat bosta večji zvezdi z vidika Zemlje poravnani, napoveduje ESO. To bo idealna priložnost za iskanje eksoplanetov s pomočjo gravitacijskega lečenja, ukrivljenja tkanine čas-prostor zaradi prisotnosti mase.

Roj mrčesnih sond gre naprej
Tudi že zgodaj letos napovedani projekt Breakthrough Starshot gre naprej. Spomnimo: mednarodna iniciativa s podporo številnih nobelovcev in velikih imen tehnologije namerava razviti miniaturne, nekaj gramov težke sondice, ki bi jih do Alfe Kentavre pognali s pomočjo laserskih žarkov. Ker bi bile tako majhne, bi se jih dalo pospešiti do 20 odstotkov hitrosti svetlobe. Do sosede bi prispele zgolj v od 20 do 30 letih in potrditev nazaj poslale v štirih pomladih. Poslali bi jih več tisoč, nekaj bi jih že preživelo, načrtujejo. Čeprav analize opozarjajo, da koncept predvideva izboljšanje tehnologije na številnih področjih za nekaj redov velikosti, ni nerealen, predvsem pa je edina priložnost za še živeče generacije, da bi "od blizu" videle galaktično soseščino.

Razvoj se nadaljuje, kaže sveža znanstvena objava, o kateri poroča Ars Technica. Preverili so, kakšno nevarnost bi za potujoče čipe predstavljal medzvezdni prah in kozmično sevanje. Ne tako velike, kot so pričakovali. Atomi, molekule in koščki prahu, ki so prisotni tudi v navideznem vakuumu vesolja, so res "smrtno" nevarni za naprave, a možnost trka na tem potovanju je razmeroma nizka, so izračunali. Poleg tega morebitni trki ne bi neposredno uničili napravic, temveč bi jih segrevali (in pri tem res izgubljali nekaj mase zaradi izparevanja). Za toploto bi se dalo razviti ustrezen ščit, so sklenili, za preusmerjanje ob trkih pa za zdaj nimajo "zdravila".
Če ga bodo razvili v roku 10 let, bodo morda fotografije sosednjega sistema - z življenjem na njem ali ne - prišle do leta 2060.
Če bi tja poslali človeške koloniste, pa bi potovanje trajalo tudi stotisoč let. V tem času Proksima Kentavra sploh ne bi bila več Soncu najbližja zvezda.

Video 1: Prvi načrti teleskopa Project Blue

Video 2: Simulacija poleta skozi sistem Proksime Kentavre

Video 3: Simulacija površinskih temperatur, če je planet zaklenjen na zvezdo

Video 4: Simulacija potovanja od Zemlje do Proksime