Im August 2016 gab das Europäische Südobservatorium bekannt, dass der nächstgelegene Stern - Proxima Centauri - einen Exoplaneten hat. Seit dieser Zeit wurde dieser Welt (Proxima b) große Aufmerksamkeit gewidmet, um festzustellen, wie „erdähnlich“ sie wirklich ist. Trotz aller Anzeichen dafür, dass es terrestrisch ist und eine ähnliche Masse wie die Erde aufweist, bestehen nach wie vor Zweifel an seiner Fähigkeit, das Leben zu unterstützen.
Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass Proxima b einen roten Zwerg umkreist. Typischerweise sind diese langsamen Fusionssterne mit niedriger Masse und niedriger Temperatur nicht dafür bekannt, dass sie so hell und warm sind wie unsere Sonne. Eine neue Studie von Forschern des Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) hat jedoch gezeigt, dass Proxima Centauri unserem Stern ähnlicher sein könnte, als wir dachten.
Zum Beispiel hat unsere Sonne einen sogenannten „Sonnenzyklus“, einen Zeitraum von 11 Jahren, in dem sie Änderungen der von ihr emittierten Strahlung erfährt. Dieser Zyklus wird durch Änderungen des eigenen Magnetfelds der Sonne angetrieben und entspricht dem Auftreten von Sonnenflecken auf ihrer Oberfläche. Während eines „Sonnenminimums“ ist die Sonnenoberfläche frei von Flecken, während bei einem Sonnenmaximum einhundert Sonnenflecken auf einer Fläche von 1% der Sonnenoberfläche auftreten können.
Für ihre Forschung untersuchte das Harvard Smithsonian-Team Proxima Centauri über mehrere Jahre hinweg, um festzustellen, ob es auch einen Zyklus hatte. Wie sie in ihrem Forschungsbericht mit dem Titel „Optische, UV- und Röntgennachweise für einen 7-jährigen Sternzyklus in Proxima Centauri“ erläutern, stützten sie sich auf mehrere Jahre wertvolle optische, UV- und Röntgenbeobachtungen des Sterns.
Dies umfasste 15 Jahre visuelle Daten und 3 Jahre Infrarotdaten aus dem All Sky Automated Survey (ASAS), 4 Jahre Röntgen- und UV-Daten aus dem Swift-Röntgenteleskop (XRT) und 22 Jahre Röntgen- Strahlenbeobachtungen des Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics (ASCA), der XXM-Newton-Mission und des Chandra-Röntgenobservatoriums.
Was sie fanden, war, dass Proxima Centauri tatsächlich einen Zyklus hat, der Änderungen in seiner minimalen und maximalen Menge an emittierender Strahlung beinhaltet, was „Sternflecken“ auf seiner Oberfläche entspricht. Wie Dr. Wargelin dem Space Magazine per E-Mail sagte:
„Die optischen / ASAS-Daten zeigten einen schönen 7-Jahres-Zyklus sowie eine Rotationsperiode von 83 Tagen. Als wir diese Daten nach Jahr aufgeschlüsselt haben, haben wir festgestellt, dass der Zeitraum zwischen 77 und 90 Tagen variiert. Wir interpretieren das als "Differentialrotation", wie sie auf der Sonne zu finden ist. Die Rotationsrate unterscheidet sich in verschiedenen Breiten; Auf der Sonne sind es ungefähr 35 Tage an den Polen und 24,5 Tage am Äquator. Die "durchschnittliche" Rotation wird normalerweise mit 27,3 Tagen angegeben. "
Im Wesentlichen hat Proxima Centauri einen eigenen Zyklus, der jedoch viel dramatischer ist als der unserer Sonne. Es dauert nicht nur 7 Jahre von Spitze zu Spitze, sondern umfasst auch Flecken, die gleichzeitig mehr als 20% seiner Oberfläche bedecken. Diese Flecken sind anscheinend viel größer als die, die wir regelmäßig auch auf unserer Sonne beobachten.
Dies war überraschend, da sich das Innere von Proxima stark von dem unserer Sonne unterscheidet. Aufgrund seiner geringen Masse ist das Innere von Proxima Centauri konvektiv, wobei das Material im Kern nach außen übertragen wird. Im Gegensatz dazu wird nur die äußere Schicht unserer Sonne konvektioniert, während der Kern relativ ruhig bleibt. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu unserer Sonne Energie durch physische Bewegung und nicht durch Strahlungsprozesse an die Oberfläche übertragen wird.
Während diese Ergebnisse nichts direkt darüber aussagen können, ob Proxima b bewohnbar sein könnte oder nicht, ist die Existenz dieses Sonnenzyklus ein interessanter Fund, der in diese allgemeine Richtung führen könnte. Wargelin erklärte:
„Magnetfelder treiben hohe Energieemissionen (UV- und Röntgenstrahlen) und Sternwinde (wie der Sonnenwind) in solartypischen und kleineren Sternen UND einen Sternzyklus (falls vorhanden) an. Diese Röntgen- / UV-Emission und der Sternwind können die Atmosphäre von Planeten in der Nähe ionisieren / verdampfen / abstreifen, insbesondere wenn der Planet kein eigenes Schutzmagnetfeld hat.
"Daher ... eine notwendige, aber nicht ausreichende Voraussetzung, um die Entwicklung eines Planeten zu verstehen (d. H. Zu modellieren) Die Atmosphäre versteht das Magnetfeld des Wirtssterns. Wenn Sie nicht verstehen, warum ein Stern einen Zyklus hat (und die Standardtheorie besagt, dass vollständig konvektive Sterne wie Proxima KEINE Zyklen haben können), verstehen Sie sein Magnetfeld nicht. "
Wie immer werden weitere Beobachtungen und Forschungen notwendig sein, bevor wir Proxima Centauri vollständig verstehen können und ob Planeten, die es umkreisen, das Leben unterstützen könnten oder nicht. Andererseits kennen wir Proxima b erst seit kurzer Zeit und die Geschwindigkeit, mit der wir neue Dinge darüber lernen, ist ziemlich beeindruckend!
