Sinds de ontdekking ervan in augustus 2016 werd aangekondigd, Proxima b is een eindeloze bron van verwondering en het doelwit van vele wetenschappelijke studies. Behalve dat het de dichtstbijzijnde extra-solaire planeet is van ons zonnestelsel, deze terrestrische planeet draait ook binnen de circumstellaire bewoonbare zone van Proxima Centauri (ook bekend als "Goldilocks Zone"). Als resultaat, wetenschappers hebben natuurlijk geprobeerd te bepalen of deze planeet echt de thuisbasis zou kunnen zijn van buitenaards leven.

Veel van deze onderzoeken waren gericht op de vraag of Proxima b al dan niet een atmosfeer en vloeibaar water op het oppervlak zou kunnen vasthouden in het licht van het feit dat het om een ​​M-type (rode dwerg) ster draait. Helaas, veel van deze onderzoeken hebben aangetoond dat dit waarschijnlijk niet te wijten is aan flare-activiteit. Volgens een nieuwe studie van een internationaal team van wetenschappers, Proxima Centauri bracht een superflare uit die zo krachtig was, het zou dodelijk zijn geweest voor elk leven zoals wij dat kennen.

De studie, getiteld "The First Naked-Eye Superflare Detected from Proxima Centauri", onlangs online verschenen. Het team werd geleid door Howard Ward, een doctoraat kandidaat in natuurkunde en sterrenkunde aan de UNC Chapel Hill, met extra leden van het NASA Goddard Space Flight Center, de Universiteit van Washington, de Universiteit van Colorado, de Universiteit van Barcelona en de School of Earth and Space Exploration aan de Arizona State University.

Zoals ze in hun onderzoek aangeven, activiteit van zonnevlammen zou een van de grootste potentiële bedreigingen zijn voor de bewoonbaarheid van planeten in een systeem als Proxima Centauri. Zoals ze uitleggen:

"[Terwijl] ozon in de atmosfeer van een aardachtige planeet de planeet kan beschermen tegen de intense UV-flux die gepaard gaat met een enkele superflare, de hersteltijd van ozon in de atmosfeer na een superflare is in de orde van jaren. Een voldoende hoge fakkelsnelheid kan daarom de vorming van een beschermende ozonlaag blijvend voorkomen, wat leidt tot UV-stralingsniveaus op het oppervlak die hoger zijn dan wat sommige van de meest geharde bekende organismen kunnen overleven."

Naast stellaire uitbarstingen, stille röntgenstraling en UV-flux van een rode dwergster zouden in staat zijn om planetaire atmosferen in de loop van enkele miljarden jaren te strippen. En hoewel er meerdere onderzoeken zijn uitgevoerd die op Proxima lage en matige energie-uitbarstingen hebben onderzocht, er is zelfs maar één gebeurtenis met hoge energie waargenomen.

Dit gebeurde in maart 2016, toen Proxima Centauri een superflare uitzond die zo helder was, het was zichtbaar voor het blote oog. Deze uitbarsting werd waargenomen door de Evryscope, een reeks telescopen - gefinancierd door de programma's Advanced Technologies and Instrumentation (ATI) en Faculty Early Career Development (CAREER) van de National Science Foundation - die tegelijkertijd en continu op elk deel van de toegankelijke hemel is gericht.

Zoals het team aangeeft in hun onderzoek, de superflare van maart 2016 was de eerste die werd waargenomen vanaf Proxima Centauri, en was nogal krachtig:

"In maart 2016 ontdekte de Evryscope de eerste bekende Proxima-superflare. De superflare had een bolometrische energie van 10^33,5 erg, ~10× groter dan elke eerder gedetecteerde overstraling van Proxima, en 30×groter dan elke optisch gemeten Proxima-flare. De gebeurtenis verhoogde kort de emissie van zichtbaar licht van Proxima met een factor 38× gemiddeld over de cadans van 2 minuten van de Evryscope, of ~68× bij de cadans van het menselijk oog. Hoewel er met het blote oog meestal geen M-dwergen zichtbaar zijn, Proxima werd tijdens deze superflare kortstondig een ster van magnitude 6,8. zichtbaar voor donkere waarnemers met het blote oog."

De superflare viel samen met de drie maanden durende Pale Red Dot-campagne, die verantwoordelijk was voor de eerste onthulling van het bestaan ​​van Proxima b. Tijdens het observeren van de ster met de HARPS-spectrograaf - die deel uitmaakt van de 3,6 m-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla in Chili - verkreeg het campagneteam op 18 maart ook spectra, 08:59 UT (slechts 27 minuten nadat de flare piekte om 08:32 UT).

Het team merkte ook op dat in de afgelopen twee jaar, de Evryscope heeft 23 andere grote Proxima-uitbarstingen geregistreerd, variërend in energie van 10 ^ 30,6 erg tot 10 ^ 32,4 erg. In combinatie met de snelheid van een enkele superflare-detectie, ze voorspellen dat er elk jaar minstens vijf superflares plaatsvinden. Vervolgens combineerden ze deze gegevens met de HARPS-spectroscopie met hoge resolutie om het UV-spectrum van de superflare en eventuele bijbehorende coronale massa-ejecties te beperken.

Het team gebruikte vervolgens de HARPS-spectra en de flare-snelheden van de Evryscope om een ​​model te maken om te bepalen welke effecten deze ster zou hebben op een stikstof-zuurstofatmosfeer. Dit omvatte hoe lang de beschermende ozonlaag van de planeet de explosies zou kunnen weerstaan, en welk effect regelmatige blootstelling aan straling zou hebben op terrestrische organismen.

"[Het] herhaaldelijk affakkelen is voldoende om de ozonlaag van een aardachtige atmosfeer binnen vijf jaar met 90 procent te verminderen. We schatten dat volledige uitputting plaatsvindt binnen enkele honderden kyr. Het UV-licht dat door de Evryscope-superflare wordt geproduceerd, bereikte daarom het oppervlak met ~ 100× de intensiteit die nodig is om eenvoudige UV-harde micro-organismen te doden, wat suggereert dat het leven zou worstelen om te overleven in de gebieden van Proxima b die aan deze fakkels worden blootgesteld."

Eigenlijk, deze en andere studies hebben geconcludeerd dat planeten in een baan om Proxima Centauri niet lang bewoonbaar zouden zijn, en zijn waarschijnlijk lang geleden levenloze ballen van steen geworden. Maar buiten ons meest nabije naburige sterrenstelsel, deze studie heeft ook implicaties voor andere M-type stersystemen. Zoals ze uitleggen, rode dwergsterren zijn de meest voorkomende in onze melkweg - ongeveer 75 procent van de bevolking - en tweederde van deze sterren ervaart actieve flare-activiteit.

Als zodanig, het meten van de impact die superflares op deze werelden hebben, zal een noodzakelijk onderdeel zijn om te bepalen of exoplaneten die door toekomstige missies worden gevonden, bewoonbaar zijn. Vooruit kijken, het team hoopt de Evryscope te gebruiken om andere sterrenstelsels te onderzoeken, vooral degenen die doelen zijn voor de komende Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) missie.

"Naast Proxima, Evryscope heeft al vergelijkbare langetermijnmonitoring met hoge cadans uitgevoerd van elk ander zuidelijk TESS-planeet-zoekdoel, en zal daarom in staat zijn om de bewoonbaarheidsimpact van stellaire activiteit te meten voor alle M-dwergen die zich op de zuidelijke planeten richten, ", schrijven ze. "In combinatie met zoekopdrachten naar coronale massa-ejectie van lange-golflengte radioarrays zoals de [Long Wavelength Array], de Evryscope zal de atmosferische effecten op lange termijn van deze extreme stellaire activiteit beperken."

Voor degenen die hoopten dat de mensheid tijdens hun leven bewijs van buitenaards leven zou vinden, deze laatste studie is zeker een teleurstelling. Het is ook teleurstellend gezien het feit dat naast het meest voorkomende type ster in het universum, sommige onderzoeken wijzen erop dat rode dwergsterren de meest waarschijnlijke plaats zijn om terrestrische planeten te vinden. Echter, zelfs als tweederde van deze sterren actief is, dat laat ons nog steeds miljarden mogelijkheden over.

Het is ook belangrijk op te merken dat deze studies ertoe bijdragen dat we nauwkeuriger kunnen bepalen welke exoplaneten potentieel bewoonbaar zijn. Uiteindelijk, dat zal de belangrijkste factor zijn als het tijd is om te beslissen welke van deze systemen we rechtstreeks kunnen proberen te verkennen. En als dit nieuws je in de steek heeft gelaten, onthoud gewoon de werelden van de onsterfelijke Carl Sagan:"Het universum is een behoorlijk grote plaats. Als wij alleen zijn, lijkt een vreselijke verspilling van ruimte."