الفلك

الكشف عن الأشخاص على Proxima Cen b

الكشف عن الأشخاص على Proxima Cen b


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلنت الأخبار مؤخرًا عن اكتشاف كوكب بخصائص مماثلة في حجم الأرض مع إمكانية وجود ماء سائل على بعد 4.2 سنة ضوئية.

الآن ، إذا كانت هناك حضارة للبشر ، متطابقة إلى حد كبير مع حضارتنا ، مع نفس السكان ، وإخراج الراديو ، والتوزيع ، وما إلى ذلك ، فهل يمكننا اكتشافها الآن؟

إذا لم يكن الأمر كذلك ، بافتراض استمرار تقدم تكنولوجيا الراديو / التلسكوب هنا على الأرض بنفس الوتيرة ، فكم من الوقت سيستغرق قبل أن ندرك أن شيئًا اصطناعيًا كان يحدث على هذا الكوكب (بغض النظر عن الاتصالات واللغة وما إلى ذلك)

إذا كان ذلك مفيدًا ، افترض أن الكوكب هو نسخة متطابقة من الأرض بكل الطرق. أنا مهتم أكثر إذا كانت حضارتنا على أقرب نجم لنا ، فهل نعرف؟


يطلق Proxima Centauri توهجًا قويًا

بقلم: مونيكا يونغ ، 27 أبريل 2021 2

احصل على مقالات مثل هذه المرسلة إلى صندوق الوارد الخاص بك

تقزم الشمس أقرب جيرانها النجميين ، لكن مشاعل Proxima Centauri & # 8217s تحوي لكمة نشطة نسبيًا.

يُظهر تصور هذا الفنان توهجًا نجميًا قويًا من Proxima Centauri بالإضافة إلى القذف الكتلي الإكليلي المصاحب الذي يرسل البلازما النجمية إلى الفضاء. من المحتمل أن يكون مثل هذا الطرد للجسيمات مصاحبًا لتوهج 1 مايو 2019 ، على الرغم من أننا بعيدون جدًا عن مراقبة تلك الجسيمات مباشرة.
S. Dagnello / NRAO / AUI / NSF

قد يكون Proxima Centauri b أقرب كوكب خارج نظامنا الشمسي ، ولكنه على الأرجح مكان غير سار للزيارة. النجوم القزمة الحمراء مثل النجم المضيف لهذا النظام نشطة في شبابها - وليس بطريقة جيدة. من المحتمل أن تكون الجسيمات عالية الطاقة والإشعاع الصادر عن بروكسيما سنتوري قد جردت كوكب الأرض من غلافه الجوي منذ فترة طويلة.

لكن Proxima Centauri تتحدى التوقعات حتى بالنسبة للأقزام الحمراء. على الرغم من أن النجم يقترب من منتصف العمر ، إلا أنه لا يزال يمثل دجاجة الربيع ، ويشع حرفيًا بطاقة الشباب. أظهرت الملاحظات متعددة الأطوال الموجية لشعلة واحدة قصيرة ، تم التقاطها في 1 مايو 2019 ، أنها أقوى 100 مرة من التوهجات الشمسية النموذجية. ومثل هذه الأحداث النشطة ليست غير شائعة ، كما هي بالنسبة للشمس.

تقول ميريديث ماكجريجور (جامعة كولورادو ، بولدر): "إن الإنسان على هذا الكوكب سيقضي وقتًا سيئًا". هي وزملاؤها يتحدثون عن التوهج في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية (النسخة الأولية متوفرة هنا).


الموضوع: Proxima Centauri b: Terrestrial or Neptunian؟

اقرأ بعض الأوراق عن أقرب كوكب معروف لنا ، Proxima Centauri b ، وقم ببعض العمليات الحسابية.

يوضح جدول الترقيع المرفق كتلة ثنائي الفينيل متعدد الكلور اعتمادًا على ميله المداري. كتلته (ط) = 1.27 × كتلة الأرض ، آخر مرة قرأت. كان الجدول من Excel مع الصيغ لحساب البيانات.

مع الأخذ في الاعتبار كتلتين من كتل الأرض كنقطة انتقال بين العوالم الأرضية الشبيهة بالأرض ونبتون الصغيرة ، في:

توقع احتمالي للكتل والرادي من العوالم الأخرى
جينغجينغ تشين ، ديفيد كيبينغ
https://arxiv.org/pdf/1603.08614.pdf

. يبدو أن هناك احتمالًا يزيد قليلاً عن 55٪ أن يكون ثنائي الفينيل متعدد الكلور أرضيًا ، لذا يمكنك الهبوط عليه وربما استعماره ، وهناك فرصة تزيد قليلاً عن 44٪ أن يكون له غلاف H / He. إذا كان الأخير ثابتًا ولكن ثنائي الفينيل متعدد الكلور صغير بدرجة كافية ، فيمكنك استعماره على أي حال من خلال الاستصلاح. لا يزال لديها سطح صخري تحت هذا الغاز.

بالنسبة لي ، يبدو أنه قريب جدًا من الاتصال بأرض أخرى أو نبتون صغير. ورقة أخرى تعطي احتمالات أرضية بنسبة 84٪.

حول الميل المداري لـ PROXIMA CENTAURI ب
ستيفن آر كين ، دون إم جيلينو ، مارغريت سي تورنبول
https://arxiv.org/pdf/1612.02872.pdf

مجموعة متنوعة من الأوراق الحديثة عن Proxima Centauri b. متى سيتجهون لتسميته؟

تم قياس كتلة الجاذبية لـ Proxima Centauri باستخدام SPHERE من حدث microlensing

زورلو ، أ. جراتون ، آر ميسا ، د. ديسيديرا ، إس إينيا ، أ.سااهو ، ك.المينارا ، ج. كيرفيلا ، بي أفنهاوس ، هـ. جيرارد ، جيهانسون ، إم لاغاديك ، إي لانجلوا ، إم ميلي ، ج.بيرو ، سي شليدر ، ج. ثالمان ، سي فيغان ، أ. جيرو ، إي غلوك ، إل راموس ، جيه رو ، أ.
10/2018

Proxima Centauri ، أقرب جيراننا من النجوم ، هو قزم M5 منخفض الكتلة يدور في نظام ثلاثي. تم اكتشاف كوكب كتلته الأرض بفترة 11 د حول هذا النجم. تم تقدير كتلة النجم بشكل غير مباشر فقط باستخدام علاقة اللمعان والكتلة ، مما يعني أن عدم اليقين الكبير يؤثر على معرفتنا بخصائصه. لتحسين تقدير الكتلة ، تم اقتراح طريقة مستقلة: عدسة الجاذبية الدقيقة. من خلال الاستفادة من المرور القريب لـ Proxima Cen أمام نجمين في الخلفية ، من الممكن قياس التحول الفلكي الناتج عن تأثير العدسة الدقيقة بسبب هذه اللقاءات القريبة وتقدير كتلة الجاذبية للعدسة (Proxima Cen). وقعت أحداث Microlensing في عامي 2014 و 2016 مع معلمات التأثير ، وهي أقرب نهج لـ Proxima Cen إلى نجم الخلفية ، 1.6 0.1 و 0.5 0.1 قوس ثانية ، على التوالي. تم الحصول على قياسات دقيقة لمواقع نجوم الخلفية خلال العامين الماضيين باستخدام تلسكوب هابل الفضائي / كاميرا المجال العريض 3 ، وبواسطة تلسكوب كبير جدًا / البحث عن الكواكب الخارجية عالية التباين (SPHERE) من الأرض. بدأت حملة SPHERE في مارس 2015 ، واستمرت لأكثر من عامين ، وغطت تسع فترات. تم إعادة ضبط معلمات حركة Proxima Centauri في السماء ، جنبًا إلى جنب مع مقياس البكسل ، والشمال الحقيقي ، ومركز كاشف الأداة لكل حقبة باستخدام نجوم الخلفية المرئية في مجال رؤية IRDIS. كانت التجربة ناجحة وتم قياس التحول الفلكي الناتج عن تأثير العدسة الدقيقة للحدث الثاني في عام 2016. استخدمنا هذا القياس لاشتقاق كتلة 0.150 ^ <+ 0.062> _ <-0.051> (خطأ & # 732 40 في المائة) M & ampsun لـ Proxima Centauri بمثابة عدسة. هذا هو القياس الأول والوحيد الممكن حاليًا لكتلة الجاذبية لـ Proxima Centauri.

Exocomets في نظام Proxima Centauri وأهميتها للنقل المائي

شوارتز ، ر. باز ، . جورجاكاراكوس ، إن.
08/2018

لا يزال سيناريو وكفاءة نقل المياه بواسطة الكويكبات والمذنبات الجليدية من بين أهم الأسئلة التي لم يتم حلها في أنظمة الكواكب. يجب أن يوفر الفهم الأفضل لديناميكيات المذنبات في الأنظمة خارج المجموعة الشمسية معلومات حول خزانات المذنبات وإعطاء نظرة ثاقبة على نقل المياه وخاصة للكواكب في المنطقة الصالحة للسكن. أثار اكتشاف Proxima Centauri-b (PCb) ، الذي يتحرك في المنطقة الصالحة للسكن من هذا النظام ، جدلاً حول ما إذا كان هذا الكوكب صالحًا للسكن أم لا. في هذا العمل ، نركز على استقرار كوكب إضافي في النظام وعلى نقل المياه بواسطة الأجسام الصغيرة. نجري العديد من عمليات محاكاة الجسم N باستخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور وخزان مذنبات خارجي يشبه سحابة أورت. نحن نحقق في المواجهات القريبة والاصطدامات مع الكوكب ، والتي تعتبر مهمة لنقل المياه. وجد المراقبون تلميحات لكوكب ثانٍ تزيد مدته عن 60 يومًا. تظهر دراساتنا الديناميكية أن اثنين من الكواكب في هذا النظام مستقران حتى بالنسبة لكوكب ثانٍ أكثر ضخامة (& # 73212 كتل الأرض). علاوة على ذلك ، نقوم بإجراء عمليات المحاكاة بما في ذلك exocomets ، وكوكب ثانٍ ، وتأثير الثنائي Alpha Centauri. تكشف الدراسات حول ديناميكيات exocomets أن الحد الخارجي لنقل المياه يبلغ حوالي 200 وحدة. بالإضافة إلى ذلك ، نوضح أن النقل المائي سيكون ممكنًا من سحابة كوكب الأرض القريبة (1-4 au). من عمليات المحاكاة التي أجريناها ، استنادًا إلى أقراص الكواكب الأولية النموذجية M-star ، نقدر أن كتلة الماء التي يتم توصيلها للكواكب تقع بين أقصى 0 و 51 محيطًا من محيطات الأرض.

اختبار الجاذبية بنجوم ثنائية واسعة مثل alpha Centauri

بانيك ، إندرانيل تشاو ، هونغ شنغ
07/2018

نحن نأخذ في الاعتبار إمكانية اختبار الجاذبية النيوتونية عند التسارع المنخفض باستخدام نجوم ثنائية عريضة (WB) مفصولة بـ & # 8819 3 kAU. تحقق هذه الأنظمة في التسارع الذي ينحني عنده دوران المجرة بشكل مسطح بشكل غير متوقع ، ربما بسبب الديناميكيات النيوتونية المعدلة (MOND). نجري محاكاة نيوتونية و MOND لـ WBs تغطي شبكة من معلمات النموذج في كتلة النظام ، والمحور شبه الرئيسي ، والانحراف ، والمستوى المداري. نقوم بتضمين المجال الخارجي (EF) من بقية المجرة على حي الطاقة الشمسية باستخدام خوارزمية متناظرة المحور. بالنسبة لفصل مُسقط معين ، تصل السرعات النسبية للبؤبؤ إلى قيم أكبر في MOND. الفائض هو & # 877620> اعتمادًا لوظيفة الاستيفاء البسيطة ، حيث يعمل بشكل أفضل مع مجموعة من الملاحظات المجرية وخارج المجرة. يؤدي هذا إلى تأثيرات MOND ملحوظة في الملاحظات الدقيقة لـ & # 8776500 WBs ، حتى بدون قياسات السرعة الشعاعية. نوضح أن مهمة Theia المقترحة قد تكون قادرة على قياس التسارع المداري لـ Proxima Cen باتجاه 13 kAU البعيد alpha Cen. يتطلب هذا دقة فلكية تبلغ & # 87761 مواس على مدى 5 سنوات. نحن أيضًا نأخذ في الاعتبار الاستقرار المداري طويل المدى لـ WBs مع مستويات مدارية مختلفة. نظرًا لأن كل نظام يدور حول المجرة ، فإنه يواجه تأثير EF متغيرًا بمرور الوقت لأنه موجه نحو مركز المجرة. نوضح الحفظ التقريبي لمكون الزخم الزاوي على طول هذا الاتجاه ، نتيجة لتكيف مدار WB بشكل ثابت مع مدار المجرة الأبطأ بكثير. تكون WBs ذات الزخم الزاوي القليل جدًا في هذا الاتجاه أقل استقرارًا خلال فترات Gyr. قد يسمح هذا التأثير الجديد المعتمد على الاتجاه بإجراء مزيد من الاختبارات لـ MOND.

الكشف عن أسرار بيئة بروكسيما سنتوري

Proxima Centauri هو أقرب جيراننا. في عام 2016 ، أبلغنا عن اكتشاف كوكب خارجي مرشح يدور في مدار معتدل حول هذا النجم البارد: Proxima b ، مع فترة مدارية تبلغ 11.2 يومًا فقط ، ومسافة شبه محور رئيسية تبلغ 0.05 au ، وكتلة دنيا تبلغ 1.3. كتل الأرض. كان هذا الاكتشاف النتيجة الرئيسية لحملة Pale Red Dot التي دمجنا فيها بيانات السرعة الشعاعية HARPS مع الملاحظات المتزامنة الضوئية المأخوذة من تلسكوبات صغيرة ومتوسطة الحجم في مواقع مختلفة. يوفر قرب Proxima Centauri فرصة فريدة لتطبيق معرفتنا بالنظام الشمسي في نظام جديد. في هذا الحديث ، سأراجع معرفتنا بنظام Proxima Centauri من اكتشاف Proxima b إلى اكتشافنا الأخير لحزام الغبار عند 1-4 au باستخدام ملاحظات ALMA 1.3 مم. يُعتقد أن كتلة مثل هذا الحزام تساوي 0.01 كتلة أرضية ، تشبه حزام كويبر الشمسي في نطاق أصغر. بالإضافة إلى هذا التناظرية في حزام كويبر ، تُظهر صور ALMA تلميحات لقرص أكثر دفئًا وسخونة بالإضافة إلى مصدر انبعاث غير معروف على مسافة متوقعة تبلغ حوالي 1.2 قوس ثانية من النجم. سيتم تقديم الطبيعة المحتملة لهذا المصدر بالإضافة إلى الآفاق الحالية والمستقبلية لدراسة نظام Proxima في هذا الحديث.


تم العثور على كوكب خارج المجموعة الشمسية حول Proxima Centauri

بقلم: كميل إم كارلايل 24 أغسطس 2016 2

احصل على مقالات مثل هذه المرسلة إلى صندوق الوارد الخاص بك

اكتشف علماء الفلك كوكبًا في المنطقة الصالحة للسكن لأقرب نجم للشمس.

يقارن مخطط المعلومات هذا مدار الكوكب الخارجي المكتشف حديثًا حول Proxima Centauri (المسمى "Proxima b") مع النظام الشمسي الأعمق. بروكسيما سنتوري أصغر وأبرد من الشمس ، ويدور الكوكب بالقرب من نجمه أكثر من كوكب عطارد إلى الشمس. ونتيجة لذلك ، تقع بشكل جيد داخل "المنطقة الصالحة للسكن" ، حيث يمكن أن توجد المياه السائلة على سطح الكوكب إذا كان للعالم التكوين والغلاف الجوي المناسبين.
ESO / M. Kornmesser / G. Coleman

أقرب نجم إلى نظامنا الشمسي هو حاليًا Proxima Centauri. بروكسيما صغير أحمر م قزم فقط حوالي نصف درجة حرارة الشمس و 14٪ عرضًا. إنه العضو C في نظام Alpha Centauri ، وهو نظام ثلاثي النجوم يقع على بعد ما يزيد قليلاً عن 4 سنوات ضوئية.

والآن ، يقول علماء الفلك ، إنهم على يقين من أن كوكب بروكسيما سنتوري لديه كوكب.

العالم ، Guillem Anglada-Escudé (جامعة كوين ماري في لندن) وزملاؤه تقرير يوم 24 أغسطس في طبيعة، له كتلة لا تقل عن 1.3 مرة كتلة الأرض ، مما يعني أنه يحتمل أن يكون صخريًا. يدور حول النجم كل 11.2 يومًا على مسافة 0.05 مرة فقط من المسافة بين الأرض والشمس ، أو ما يقرب من عُشر المسافة بين عطارد والشمس. هذا يضعه في المنطقة المفترضة الصالحة للسكن للنجم.

لقد رفعت آمالنا في اكتشاف عوالم فضائية في نظام Alpha Centauri من قبل. على سبيل المثال ، في عام 2012 أفاد المراقبون أنهم اكتشفوا ما يشبه كوكبًا كتلته الأرض يعانق النجم البرتقالي الشبيه بالشمس Alpha Centauri B. لكن متابعة العمل الذي قام به باحثون آخرون رفع العلم الأحمر. أثبت الكوكب المفترض منذ ذلك الحين أنه "شبح" خفي في البيانات ، تم إنشاؤه بواسطة الطريقة التي قام بها الفريق الأصلي بتقسيم الملاحظات لتحليلها.

لكن يبدو أن الكوكب الخارجي الجديد ، الملقب بـ Proxima Centauri b ، يقف على أرضية أكثر صلابة. كان علماء الفلك قد اشتبهوا لبعض الوقت في أن كوكب بروكسيما يمتلك كوكبًا: فقد وجدت بيانات من اثنين من مطياف المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) تحولًا في ضوء النجم يبدو أنه يتكرر كل 11.2 يومًا. قد يكون هذا التحول ناتجًا عن اهتزاز ضئيل في موضع النجم تجاهنا وبعيدًا عنا ، بسبب شد الجاذبية لكوكب يدور في المدار.

تُظهر هذه المؤامرة كيف تغيرت حركة Proxima Centauri تجاه الأرض وبعيدًا عنها (المحور y) مع مرور الوقت خلال الأشهر الأولى من عام 2016. أحيانًا يقترب Proxima Centauri من الأرض بسرعة 5 كم / ساعة (1.4 م / ث أو 4.6 قدم / ق) - سرعة مشي الإنسان الطبيعي - وفي بعض الأحيان يتراجع بنفس السرعة. يتكرر هذا النمط المنتظم من السرعات الشعاعية المتغيرة لمدة 11.2 يومًا وينتج عنه تحولات دوبلر صغيرة في ضوء النجم ، مما يجعل الضوء يبدو أكثر احمرارًا قليلاً ، ثم أكثر زرقة. أظهر التحليل الدقيق أن تحولات دوبلر هذه ناتجة عن كوكب تبلغ كتلته 1.3 مرة على الأقل من كتلة الأرض ، ويدور حول 7 ملايين كيلومتر من بروكسيما سنتوري - 5٪ فقط من مسافة الأرض والشمس.
ESO / G. Anglada-Escudé

لكن كونها م قزم ، Proxima هو نجم نشط إلى حد ما. لم يكن لدى علماء الفلك ما يكفي من البيانات لمعرفة ما إذا كانت الإشارة بدلاً من ذلك مجرد تحطيم في ضوء النجوم من التوهجات وغيرها من الضجيج النجمي.

لذلك بدأ فريق Anglada-Escudé حملة Pale Red Dot لمعرفة ما إذا كان الكوكب حقيقيًا. كان للحملة نهج ذو شقين. أولاً ، أقنع الفريق ESO بالسماح لهم باستخدام مقياس الطيف HARPS الشهير على تلسكوب La Silla البالغ طوله 3.6 متر في تشيلي لمراقبة Proxima Centauri لمدة 20 دقيقة كل ليلة صافية من 19 يناير إلى 31 مارس من هذا العام. ثانيًا ، راقبت شبكة من التلسكوبات الأخرى في وقت واحد التغيرات في سطوع النجم ، وتحديد فترة دوران النجم وتسجيل ما إذا كان هناك أي توهجات. هذا العمل يسمى قياس الضوء.

وجد الفريق أن بيانات HARPS الجديدة لعام 2016 تحتوي أيضًا على إشارة دورية ، تمامًا مثل تلك الموجودة في البيانات الأرشيفية. وعندما جمع الباحثون مجموعتي البيانات في مجموعة واحدة وقاموا بتحليل Shebang بالكامل ، الممتد على مدار 16 عامًا ، دلالة إحصائية قال Anglada-Escudé في مؤتمر صحفي (اقرأ: "مدى مصداقية الإشارة") ارتفعت "السماء". ليس هناك شك في أنه حقيقي.

لكن الركل الحقيقي هو قياس الضوء. لم تفعل Proxima نفسها أي شيء أثناء الملاحظات يمكن أن يفسر الإشارة الدورية. بدلاً من ذلك ، الحل الأفضل هو كوكب.

م الأقزام: إنهم في كل مكان

يُظهر هذا الرسم الأحجام النسبية للعديد من النجوم والمشتري ، بما في ذلك الأعضاء الثلاثة المعروفين في نظام Alpha Centauri. تقع الشمس بين Alpha Centauri A و B. مقياس التداخل التلسكوب الكبير جدًا (VLTI) في مرصد ESO Paranal قام بقياس أحجام الزوايا للنجوم (إلى جانب الشمس).
ESO

تقول باحثة الكواكب الخارجية ديبرا فيشر (ييل) إن وجود Proxima Centauri b هو أكثر احتمالًا بكثير من وجود Alpha Cen Bb الذي تم رفضه الآن ، وذلك لثلاثة أسباب. أولاً ، الإشارة أقوى: يتسبب العالم في اهتزاز يبلغ حوالي 1.4 م / ث ، بأمان فوق نطاق خطأ الملاحظات البالغ 1 م / ث. ثانيًا ، هجوم حملة Pale Red Dot الذي لا يرحم كل ليلة يثبت أن الإشارة تكرر الطريقة التي بدت عليها.

وثالثًا ، الرياضيات أفضل: يعمل علماء الفلك بشكل عام على تحسين مجموعة أدواتهم الإحصائية ، وهذا التحليل الجديد يحمل المزيد من المياه. في الواقع ، إذا نظرت إلى الورقة ، فسترى أنها ورقة إحصائية من نواح كثيرة - مناقشات "إطار عمل بايزي" و "وظيفة الاحتمال" وما إلى ذلك بارزة.

يقول ديفيد شاربونو (مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية) ، الذي يرأس مشروع ميرث للبحث عن الكواكب الخارجية حول م الأقزام. قبل بضع سنوات ، استخدم هو وكورتني دريسينج (الآن في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا) بيانات كبلر لتقدير أن واحدًا من كل أربعة م النجوم القزمية لها كوكب يبلغ عرضه 1.5 مرة على الأكثر مثل الأرض. قم بتوسيع الحجم إلى ضعف حجم الأرض ، ويرتفع المعدل إلى ما يقرب من واحد من كل اثنين. "مع هذه الاحتمالات ، فليس من المستغرب على الإطلاق أن يكون الأقرب م قزم لديه واحد ، "يشرح.

لكننا لا نعرف حجم Proxima Cen b. الطريقة المفضلة لعلماء الفلك لقياس نصف قطر كوكب ما هي مشاهدته وهو يعبر أمام نجمه من منظورنا: يعتمد مقدار الضوء الذي يحجبه كوكب خارج المجموعة الشمسية على حجمه. لكن ميرث ومشاريع أخرى فشلت في اكتشاف العبور. هذا متوقع ، كما يقول شاربونو: من الناحية الهندسية ، هناك فرصة بنسبة 1.5٪ فقط أن يمر العالم عبر وجه بروكسيما.

وهذا يعني أن الكوكب المكتشف حديثًا ليس هدفًا على الأرجح لقمر ناسا القادم لاستطلاع الكواكب الخارجية العابرة (TESS) ، كما تقول عضو فريق البعثة سارة سيجر (MIT). ومع ذلك ، في المخطط الكبير للأشياء الاكتشاف هو وتضيف أن أخبارًا سارة لـ TESS لأنها "تعزز ثقتنا بأن TESS سيجد وفرة من الكواكب العابرة في الجوار م النجوم القزمية. "

تُظهر هذه الصورة ذات المجال الواسع امتدادًا لمجرة درب التبانة يمكن رؤيته من نصف الكرة الجنوبي. يتوهج سديم كارينا (NGC 3372) باللون الأحمر على يمين الصورة ، وفي المنتصف توجد كوكبة صليب (الصليب الجنوبي). النجم الأبيض المصفر المشرق في أقصى اليسار هو Alpha Centauri. Alpha Centauri هو نظام من ثلاثة نجوم: A و B يدوران حول بعضهما البعض كل 80 عامًا ، بينما C ، المعروف أيضًا باسم Proxima Centauri ، يقع بعيدًا جدًا (كما هو واضح من هذه الصورة المكبرة) ويستغرق بضع مئات الآلاف من السنين للالتفاف على الزوج.
ألف فوجي

على الرغم من أنه يبدو بالتأكيد أن Proxima Cen b حقيقي ، إلا أن علماء الفلك يريدون دائمًا المزيد من البيانات. قد تكون أفضل طريقة للمتابعة هي التقاط صور حقيقية. النجم قريب جدًا لدرجة أن أدوات البصريات التكيفية القادمة ستكون قادرة على تصوير الكوكب مباشرة - بافتراض أنها يمكن أن تحجب ضوء النجم بشكل صحيح لرؤية العالم ، وهو 35 مللي ثانية فقط (حوالي 1100,000°) بعيدًا عنه. قد يكونوا أيضًا قادرين على استنباط الضوء المنعكس من أي جو ، والكشف عن تكوينه.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك مطياف ESPRESSO القادم على VLT ، والذي سيتم تشغيله عبر الإنترنت في عام 2017. مع ذلك ، كما يقول فيشر ، "يجب أن يكون إثبات وجود Proxima Cen b أشبه بإطلاق سمكة في برميل."

كوكب صالح للسكن حول بروكسيما سنتوري؟

ما إذا كان Proxima Cen b في الواقع هو الصالحة للسكن يبقى سؤال مفتوح على مصراعيها. من الناحية الفنية ، يقع على مسافة مناسبة من نجمه ، إذا كان لديه التكوين والغلاف الجوي المناسبين ، فسيكون هو درجة الحرارة المناسبة للحفاظ على الماء السائل على سطحه.

يظهر انطباع هذا الفنان كيف يمكن أن تبدو السماء على Proxima Centauri b إذا كان للكوكب سطح. يدور كوكب خارج المجموعة الشمسية حول النجم القزم الأحمر Proxima Centauri ، وهو حاليًا أقرب نجم إلى النظام الشمسي عند 4.2 سنة ضوئية. سيظهر العضوان الآخران في ثلاثية Alpha Centauri ، Alpha Centauri A و B ، في السماء أيضًا.
ESO / M. Kornmesser

لكن ، يؤكد المؤلفون ، أن علماء الفلك يعرفون فقط ثلاثة أشياء عن هذا العالم: كتلته ، ومدته المدارية ، وبعده عن النجم. ليس من الواضح حتى ما إذا كان Proxima Cen b صخريًا أم لا - كتلة الأرض 1.3 هي a الحد الأدنى لا يمكن للفريق إعطاء حد أقصى واضح لمدى ضخامة ذلك. ومع ذلك ، يقول المؤلف المشارك Ansgar Reiners (Georg-August-Universität Göttingen ، ألمانيا) أن العمل السابق أظهر أن الكواكب الضخمة لا تتشكل عمومًا حول النجوم بهذا الحجم الصغير. غريزته هي أن العالم ربما لا يزن أكثر من بضعة كواكب. لا يزال من الممكن أن يجعله نبتون صغيرًا.

إذا كان للكوكب سطح ، فإن ما إذا كان يحتوي على الماء سيعتمد على كيفية تشكله وما حدث له بعد فترة وجيزة - فهل اجتمع بعيدًا عن النجم ، وأين تسود الجليد ، ثم هاجرت حاملاً هذا الماء معه؟ هل تشكلت من صخور جافة ولم تلتقط أي ماء؟ لا نعرف. أرتي هاتزيس (مرصد ولاية تورينغيان ، ألمانيا) ، الذي أثار ناقوس الخطر بشأن Alpha Cen Bb قبل بضع سنوات ، ذهب إلى حد اقتراح طبيعة مقال منظور يجب أن نقول بدلاً من ذلك أن Proxima Cen b يقع في "المنطقة المعتدلة" ، وليس "المنطقة الصالحة للسكن" ، والتي تعتبر الأخيرة مضللة.

كما أنه من غير الواضح مقدار م شخصية القزم النشطة تضر الكوكب. يتلقى Proxima Centauri b ما يقرب من 100 مرة من إشعاع الأشعة السينية من نجمه مثل الأرض من الشمس (وهذا تقدير منقح من 400x الأكثر تحفظًا في الورقة). ما يعنيه ذلك بالنسبة لصلاحية السكن هو تخمين أي شخص. سيعتمد الكثير على ما فعله النجم في أيامه الأولى ، وهو ما لا يعرفه علماء الفلك: م يقول رينرز إن الأقزام أكثر غموضًا في هذا الصدد من النجوم مثل الشمس. إذا تشكلت Proxima Centauri مع Alpha Centauri A و B - ولم يكن علماء الفلك متأكدين بنسبة 100٪ من أن Proxima مرتبط في الواقع بالزوج الأكثر إحكامًا - فمن المحتمل أنه في نفس العمر ، أو ما يقرب من 5 مليارات سنة ، على قدم المساواة مع الشمس .

أخيرًا ، من المحتمل أن يكون الكوكب مغلقًا تدريجيًا في دوران متزامن ، مما يعني أنه دائمًا ما يشير إلى نفس الوجه في Proxima ، تمامًا كما يشير القمر دائمًا إلى نفس الوجه على الأرض. هذا ليس ناقوس الموت لصلاحية السكن ، لكنه يغير متطلبات دوران الغلاف الجوي.

يتوفر المزيد من الرسوم التوضيحية ومقاطع الفيديو مع البيان الصحفي لـ ESO.

ابحث عن Alpha Centauri والنجوم الأخرى باستخدام & أمبير ؛ أمبيرالكرة السماوية.


الملخص

يوفر Proxima Centauri b فرصة غير مسبوقة لفهم تطور وطبيعة الكواكب الأرضية التي تدور حول أقزام M. على الرغم من أن Proxima Cen b تدور داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمها ، إلا أن المسارات التطورية المتعددة المعقولة يمكن أن تكون قد ولّدت بيئات مختلفة قد تكون أو لا تكون صالحة للسكن. هنا ، نستخدم نماذج كيميائية ضوئية مناخية مقترنة 1-D لتوليد أجواء متسقة ذاتيًا للعديد من السيناريوهات التطورية ، بما في ذلك عالية O2، عالية أول أكسيد الكربون2، والمزيد من الأجواء الشبيهة بالأرض ، بتركيبات مؤكسدة ونقص الأكسجين. نظهر أن هذه البيئات النموذجية يمكن أن تكون صالحة للسكن أو غير صالحة للسكن في موقع Proxima Cen b في المنطقة الصالحة للسكن. نحن نستخدم نماذج النقل الإشعاعي لتوليد منحنيات أطياف صناعية ومنحنيات طور حراري لهذه البيئات المحاكاة ، ونستخدم نماذج أدوات لاستكشاف قدرتنا على التمييز بين حالات الكواكب المحتملة. هذه النتائج لا تنطبق فقط على Proxima Cen b ولكن على الكواكب الأرضية الأخرى التي تدور حول أقزام M. قد توفر منحنيات الطور الحراري القيد الأول على وجود الغلاف الجوي. وجدنا أن ملاحظات تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لمسافة طويلة تبلغ 10 ميكرومتر يمكن أن تميز انتقال الحرارة في الغلاف الجوي والتركيب الجزيئي. من غير المحتمل اكتشاف لمعان المحيط باستخدام JWST ولكن قد يكون في متناول التلسكوبات ذات الفتحة الأكبر. قد تكتشف أطياف التصوير المباشر O4 الامتصاص ، وهو تشخيص لفقد الماء بشكل كبير و O2 الاحتفاظ ، بدلاً من الغلاف الحيوي الضوئي. وبالمثل ، فإن ثاني أكسيد الكربون القوي2 ونطاقات ثاني أكسيد الكربون بأطوال موجية أقصر من 2.5 ميكرومتر تشير إلى ثاني أكسيد الكربون2جو يهيمن عليه. إذا كان الكوكب صالحًا للسكن وغنيًا بالتقلبات ، فسيكون التصوير المباشر هو أفضل وسيلة لاكتشاف قابلية السكن. يمكن التعرف على الكواكب الشبيهة بالأرض ذات الغلاف الحيوي الميكروبي من خلال وجود CH4- التي لها عمر أطول في الغلاف الجوي تحت الأشعة فوق البنفسجية الحادثة لـ Proxima Centauri - وإما تنتج عن طريق التمثيل الضوئي O2 أو طبقة ضباب هيدروكربونية. الكلمات المفتاحية: قابلية الكواكب للسكن والتشكيلات الحيوية - الغلاف الجوي للكواكب - الكواكب الخارجية - البصمات الحيوية الطيفية - علم الكواكب - بروكسيما سنتوري ب. علم الأحياء الفلكي 18 ، 133 - 189.


الكوكب الثاني الذي يدور حول بروكسيما سنتوري ، أقرب نجم للشمس ، ربما تم اكتشافه

يقول الباحثون إنهم وجدوا أدلة على ما يمكن أن يكون كوكبًا آخر يدور حول Proxima Centauri & mdash ، وهو أقرب نجم إلى شمسنا ، ويقع على بعد حوالي 4.2 سنة ضوئية.

حسب دراسة نشرت في المجلة تقدم العلم، قد يكون هذا الكوكب "أرضًا خارقة" وكواكب مدسية ذات كتل أكبر من كتلة الأرض ولكنها أقل بكثير من تلك الخاصة بأورانوس ونبتون.

تم بالفعل اكتشاف كوكب واحد ، يُعرف باسم Proxima b ، حول النجم ، وهو قزم أحمر ، مما يعني أن درجة حرارته وقطره وكتلته منخفضة نسبيًا (حوالي ثُمن الشمس).

قال ماريو داماسو من مرصد INAF للفيزياء الفلكية في تورينو: "بالنسبة لهذا النوع من النجوم ، نتوقع أن تكون أنظمة الكواكب منخفضة الكتلة شائعة حولها". نيوزويك. "بعد اكتشاف كوكب Proxima b ، تابع زملاؤنا شركة Proxima لجمع المزيد من البيانات لمدة عام آخر ، بهدف اكتشاف كواكب إضافية."

حدد علماء الفلك الكوكب المرشح و mdashknown باسم Proxima c & mdashby بالنظر إلى التغيرات الدورية في الضوء المنبعث من النجم. غطت البيانات التي حققوا فيها فترة 17 عامًا ونصف.

قال داماسو: "اكتشفنا الكوكب باستخدام تقنية تعتمد على قياس السرعات الشعاعية للنجم المضيف و mdashi. على حركة النجم حول مركز كتلة النظام نظرًا لوجود رفقاء كوكبيين".

قرر علماء الفلك التحقيق بعد أن حددت دراسة سابقة مصدرًا غير معروف للضوء يمكن أن ينتمي إلى كوكب ثان ، أو جسم آخر ، مثل مجرة ​​مجاورة ، أو ظاهرة غير ذات صلة.

بناءً على تحليلهم ، قدر الفريق أن الحد الأدنى للكتلة Proxima c يبلغ ستة أضعاف كتلة الأرض ، بينما استنتج الفريق أن الكوكب يدور حول النجم كل 5.2 سنوات تقريبًا.

وقال داماسو "لا نعرف نصف القطر ، وبالتالي لا يمكننا تقدير متوسط ​​كثافة بروكسيما ج". "هذا يمنعنا من إمكانية تقدير التركيب الكتلي ، لكن الكوكب عبارة عن نبتون فرعي من المحتمل أن يتكون أساسًا من جليد الماء وربما غلاف غازي الهيدروجين / الهيليوم. ومع ذلك ، يمكننا فقط افتراض ذلك بالقياس مع الكواكب الأخرى المشابهة الكتلة التي تم تمييزها بشكل أفضل ".

على الرغم من النتائج التي توصلوا إليها ، يقول الباحثون أنه لا يمكن تأكيد وجود الكوكب بطريقة السرعة الشعاعية التي استخدموها.

قال داماسو: "إن اكتشاف كوكب مثل بروكسيما ج بهذه الطريقة يمثل تحديًا خاصًا ، لا سيما لأن الإشارة المرتبطة بها ذات سعة منخفضة والفترة المدارية طويلة".

"علاوة على ذلك ، فإن المستوى العالي للنشاط المغناطيسي لـ Proxima Centauri هو من حيث المبدأ عقبة ، لأنه يمكن أن يقدم إشارات يمكن أن تحاكي تلك الموجودة في الكواكب. وهذا أحد الأسباب الجيدة وراء توخي الحذر في ادعاءاتنا."

يقولون أن متابعة البحث باستخدام تقنيات أخرى مثل قياس الفلك وقياسات مواقع وحركات النجوم والأجرام السماوية الأخرى و mdashare اللازمة لتأكيد وجود Proxima c في المستقبل.

وقال داماسو "نعتقد أن القياس الفلكي من القمر الصناعي جايا هو التقنية الرئيسية التي ستسمح لنا بتأكيد أو دحض الكوكب". "نحتاج إلى الانتظار 2-3 سنوات قبل أن يتم نشر بيانات Gaia. في هذه الأثناء ، مطلوب بالفعل متابعة السرعة الشعاعية طويلة المدى ، ونحن نتحرى مقدار الجهد اللازم لجعل اكتشافنا أكثر أهمية."

إذا تم تأكيد وجود الكوكب ، فقد يكون للاكتشاف آثار على فهمنا لكيفية تشكل الكواكب منخفضة الكتلة حول النجوم ذات الكتلة المنخفضة ، وكذلك تكوين الكواكب الأرضية الفائقة ، وفقًا للباحثين.

نظرًا لقرب Proxima b من الأرض وحقيقة أنه يقع في ما يسمى "المنطقة الصالحة للسكن" لنجمه ، يعتبر الكوكب أحد أكثر الأهداف الواعدة للعلماء الذين يبحثون عن علامات الحياة خارج النظام الشمسي.


ما الذي يتطلبه الأمر لرؤية الأضواء الاصطناعية في Proxima Centauri B؟

هل توجد حضارة غريبة بالجوار؟ إنه ... ممكن (العش). في أواخر عام 2020 ، اكتشفنا إشارة من اتجاه Proxima Centauri (ليس بالضرورة من عند Proxima Centauri) ، أقرب نجم لنا. تم تسميتها BLC- 1 من خلال مشروع Break Through Listen ، ولا تزال الإشارة قيد التحليل للتأكد من أنها ليست مجرد صدى لحضارتنا - عادةً ما تكون عليه. ولكن لماذا لا ننظر مباشرة إلى الكواكب الموجودة في بروكسيما سنتوري و يرى إذا كانت هناك حضارة؟

من الفضاء ، العلامة الأكثر وضوحًا التي يعيشها شخص ما على الأرض هي التوهج من الجانب الليلي لكوكبنا. تبعث مدننا الضوء الذي يلقي في الكون. المشكلة هي أن جيلنا الحالي من التلسكوبات ليست قوية بما يكفي لرؤية الأضواء على عوالم بعيدة. لكن العديد من الباحثين يختبرون قدرات الجيل التالي من التلسكوبات الموجودة بالفعل على لوحة الرسم. الاكتشاف؟ نعم! إذا تقدمت بما يكفي ... أو متوهجة بدرجة كافية ... فسنكون قادرين على رؤية ما إذا كانت حضارة أخرى مضاءة في Proxima Centauri.

أخذت إليسا تابور من جامعة ستانفورد وأبراهام لوب من جامعة هارفارد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لاختبار محرك افتراضي لصيد الضوء الفضائي. لم يتم إطلاق James Webb فعليًا حتى الآن ، لذا يختبر البحث المواصفات الورقية لقدرات JWST.

قام تابور ولوب بتوسيع نطاق الإضاءة الاصطناعية كجزء من الإضاءة الشمسية المنعكسة من جانب أيام الكوكب. 0٪ على هذا المقياس يفترض أن الجانب الليلي من الكوكب مظلمة تمامًا وخالية من الإضاءة الاصطناعية. 100٪ تعني أن الجانب الليلي من الكوكب ساطع بنفس القدر مثل النهار. يُفترض أن نوع الضوء الذي تستخدمه الحضارة الافتراضية على Proxima b مشابه لمصابيح LED الموجودة على الأرض والتي لها طيف اصطناعي متميز. نتائج؟ إذا وصلت الإضاءة الليلية الاصطناعية لـ Proxima b إلى 5٪ من الإضاءة الطبيعية في الجانب النهاري ، فإن JWST يمكن أن تكتشف الضوء الاصطناعي بنسبة 85٪ من اليقين. إذا كانت الإضاءة الاصطناعية ستصل إلى 9٪ في JWST ، فسترتفع ثقة الاكتشاف إلى 95٪.

5٪ من الإضاءة لا يبدو كثيرًا ، أليس كذلك؟ حسنًا ، نحن نتحدث عن الضوء من a نجمة. وبقدر خفته مثل Proxima Centauri مقارنة بشمسنا (حوالي 20000 مرة باهتة) ، لا يزال هذا الضوء كثيرًا. بالمقارنة ، الإضاءة الاصطناعية للأرض هي فقط 0.001٪ من الإضاءة النجمية المنعكسة. بعبارة أخرى ، إذا استضافت Proxima b حضارة متوهجة مثلنا ، فلن يكتشفها JWST. يجب أن تكون هذه الأضواء أكثر سطوعًا بمقدار 500 مرة. هذا السيناريو معقول. يدور كوكب بروكسيما بي بالقرب من نجمه المضيف لدرجة أنه قد يكون مقفلًا بشكل مدّي - حيث يواجه أحد جانبي الكوكب دائمًا النجم بينما الآخر في الليل الدائم. A civilization on a tidally locked planet may need to focus on illumination infrastructure and could possibly, as Tabor and Loeb hypothesize, use very bright orbital mirrors to reflect sunlight onto the nightside of the planet which could be seen by our telescopes.

For all our own city lights, the Earth’s surface is only 0.05% urbanized. Our telescopes wouldn’t be able to see us were they parked at Proxima Centauri. A greater percentage of urbanization could help us see a distant civilization more clearly like say 100%. But…what exactly is 100% urbanization? An Ecumenopolis.

An Ecumenopolis is a city planet – a world where the entire surface is covered in one giant city. Several examples exist in science fiction such as the Human Empire Capital planet of Trantor in Isaac Asimov’s Foundation Trilogy, the Republic/Empire Capital of Coruscant in Star Wars, or the Ecumenopolis planet type in my favourite space strategy video game Stellaris (which I definitely played for inspiration while writing this article). But more than a geeky sci-fi concept, it’s conceivable that an advanced civilization could completely encase their world in an unending urban landscape. How visible would such a world be?

Beatty modelled the results and found that future telescopes would be capable of detecting Ecumenopolis worlds around 82 stars in the stellar neighbourhood of the Sun. That’s an astonishing amount of space. So if somebody out there is shining that brightly, we may be able to see them in the coming decade.

Beatty’s work demonstrates that close range red dwarf stars provide the best opportunity for detecting urban worlds meaning Proxima b is the current prime target. Detecting an Ecumenopolis version of Proxima b would be easy for next generation telescopes. In fact, we could detect just 0.5% urbanization on the planet. That’s still 10 times more than Earth’s present urbanization. However, current city growth rates put the Earth at 0.5% within the next hundred years – a blink in stellar time. If an alien civilization does exist, they could have already reached this level of urbanization assuming that technological civilizations are long lived. And that’s the thing – we don’t actually know that technological civilizations are long lived. That’s one of the reasons why we do SETI. Finding someone else shining in the void means there’s more hope that we can keep the lights on too.


ESPRESSO confirms the presence of an Earth around the nearest star

The existence of a planet the size of Earth around the closest star in the solar system, Proxima Centauri, has been confirmed by an international team of scientists including researchers from the University of Geneva (UNIGE). The results, which you can read all about in the journal Astronomy & Astrophysics, reveal that the planet in question, Proxima b, has a mass of 1.17 earth masses and is located in the habitable zone of its star, which it orbits in 11.2 days. This breakthrough has been possible thanks to radial velocity measurements of unprecedented precision using ESPRESSO, the Swiss-manufactured spectrograph – the most accurate currently in operation – which is installed on the Very Large Telescope in Chile. Proxima b was first detected four years ago by means of an older spectrograph, HARPS – also developed by the Geneva-based team – which measured a low disturbance in the star’s speed, suggesting the presence of a companion.

This artist’s impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. © ESO/M. Kornmesser

The ESPRESSO spectrograph has performed radial velocity measurements on the star Proxima Centauri, which is only 4.2 light-years from the Sun, with an accuracy of 30 centimetres a second (cm/s) or about three times more precise than that obtained with HARPS, the same type of instrument but from the previous generation.
“We were already very happy with the performance of HARPS, which has been responsible for discovering hundreds of exoplanets over the last 17 years”, begins Francesco Pepe, a professor in the Astronomy Department in UNIGE’s Faculty of Science and the man in charge of ESPRESSO. “We’re really pleased that ESPRESSO can produce even better measurements, and it’s gratifying and just reward for the teamwork lasting nearly 10 years.”
Alejandro Suarez Mascareño, the article’s main author, adds: “Confirming the existence of Proxima b was an important task, and it’s one of the most interesting planets known in the solar neighbourhood.”
The measurements performed by ESPRESSO have clarified that the minimum mass of Proxima b is 1.17 earth masses (the previous estimate was 1.3) and that it orbits around its star in only 11.2 days.
“ESPRESSO has made it possible to measure the mass of the planet with a precision of over one-tenth of the mass of Earth”, says Michel Mayor, winner of the Nobel Prize for Physics in 2019, honorary professor in the Faculty of Science and the ‘architect’ of all ESPRESSO-type instruments. “It’s completely unheard of.”

And what about life in all this?
Although Proxima b is about 20 times closer to its star than the Earth is to the Sun, it receives comparable energy, so that its surface temperature could mean that water (if there is any) is in liquid form in places and might, therefore, harbour life.
Having said that, although Proxima b is an ideal candidate for biomarker research, there is still a long way to go before we can suggest that life has been able to develop on its surface. In fact, the Proxima star is an active red dwarf that bombards its planet with X rays, receiving about 400 times more than the Earth.
“Is there an atmosphere that protects the planet from these deadly rays?” asks Christophe Lovis, a researcher in UNIGE’s Astronomy Department and responsible for ESPRESSO’s scientific performance and data processing. “And if this atmosphere exists, does it contain the chemical elements that promote the development of life (oxygen, for example)? How long have these favourable conditions existed? We’re going to tackle all these questions, especially with the help of future instruments like the RISTRETTO spectrometer, which we’re going to build specially to detect the light emitted by Proxima b, and HIRES, which will be installed on the future ELT 39 m giant telescope that the European Southern Observatory (ESO) is building in Chile.”

Surprise: is there a second planet?
In the meantime, the precision of the measurements made by ESPRESSO could result in another surprise. The team has found evidence of a second signal in the data, without being able to establish the definitive cause behind it. “If the signal was planetary in origin, this potential other planet accompanying Proxima b would have a mass less than one third of the mass of the Earth. It would then be the smallest planet ever measured using the radial velocity method”, adds Professor Pepe.
It should be noted that ESPRESSO, which became operational in 2017, is in its infancy and these initial results are already opening up undreamt of opportunities. The road has been travelled at breakneck pace since the first extrasolar planet was discovered by Michel Mayor and Didier Queloz, both from UNIGE’s Astronomy Department. In 1995, the 51Peg b gas giant planet was detected using the ELODIE spectrograph with an accuracy of 10 meters per second (m/s). Today ESPRESSO, with its 30 cm/s (and soon 10 after the latest adjustments) will perhaps make it possible to explore worlds that remind us of the Earth.


Powerful Flare from Star Proxima Centauri Detected with ALMA

Space weather emitted by Proxima Centauri, the star closest to our sun, may make that system rather inhospitable to life after all.

Using data from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), a team of astronomers discovered that a powerful stellar flare erupted from Proxima Centauri last March. This finding, published in the رسائل مجلة الفيزياء الفلكية, raises questions about the habitability of our solar system’s nearest exoplanetary neighbor, Proxima b, which orbits Proxima Centauri.

At its peak, the newly recognized flare was 10 times brighter than our sun’s largest flares, when observed at similar wavelengths. Stellar flares have not been well studied at the millimeter and submillimeter wavelengths detected by ALMA, especially around stars of Proxima Centauri’s type, called M dwarfs, which are the most common in our galaxy.

“March 24, 2017, was no ordinary day for Proxima Cen,” said Meredith MacGregor, an astronomer at the Carnegie Institution for Science, Department of Terrestrial Magnetism in Washington, D.C., who led the research with fellow Carnegie astronomer Alycia Weinberger. Along with colleagues from the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, David Wilner and Adam Kowalski, and Steven Cranmer of the University of Colorado Boulder — they discovered the enormous flare when they reanalyzed ALMA observations taken last year.

The flare increased Proxima Centauri’s brightness by 1,000 times over 10 seconds. This was preceded by a smaller flare taken together, the whole event lasted fewer than two minutes of the 10 hours that ALMA observed the star between January and March of last year.

Stellar flares happen when a shift in the star’s magnetic field accelerates electrons to speeds approaching that of light. The accelerated electrons interact with the highly charged plasma that makes up most of the star, causing an eruption that produces emission across the entire electromagnetic spectrum.

“It’s likely that Proxima b was blasted by high energy radiation during this flare,” MacGregor explained, adding that it was already known that Proxima Centauri experienced regular, although smaller, X-ray flares. “Over the billions of years since Proxima b formed, flares like this one could have evaporated any atmosphere or ocean and sterilized the surface, suggesting that habitability may involve more than just being the right distance from the host star to have liquid water.”

An earlier paper that also used the same ALMA data interpreted its average brightness, which included the light output of both the star and the flare together, as being caused by multiple disks of dust encircling Proxima Centauri, not unlike our own solar system’s asteroid and Kuiper belts.

But when MacGregor, Weinberger, and their team looked at the ALMA data as a function of observing time, instead of averaging it all together, they were able to see the transient explosion of radiation emitted from Proxima Centauri for what it truly was.

“There is now no reason to think that there is a substantial amount of dust around Proxima Cen,” Weinberger said. “Nor is there any information yet that indicates the star has a rich planetary system like ours.”

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc.

This research is presented in a paper titled “Detection of a millimeter flare from Proxima Centauri,” by M. MacGregor, et al., published in the رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. [https://doi.org/10.3847/2041-8213/aaad6b preprint: http://arxiv.org/abs/1802.08257]

The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an international astronomy facility, is a partnership of the European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO), the U.S. National Science Foundation (NSF) and the National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan in cooperation with the Republic of Chile. ALMA is funded by ESO on behalf of its Member States, by NSF in cooperation with the National Research Council of Canada (NRC) and the Ministry of Science and Technology (MOST) in Taiwan and by NINS in cooperation with the Academia Sinica (AS) in Taiwan and the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

ALMA construction and operations are led by ESO on behalf of its Member States by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), managed by Associated Universities, Inc. (AUI), on behalf of North America and by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) on behalf of East Asia. The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA.

This research was supported in part by a National Science Foundation Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowship under Award No. 1701406.


How Astronomers Can Learn More About 'Proxima b' And All Earth-Like Worlds

An artist's rendition of Proxima b orbiting Proxima Centauri. Image credit: ESO/M. Kornmesser.

For thousands of years, humanity has wondered about the stars in our night sky, and whether they might have planets, life or even intelligent life around them. For all but the past 25 years, it was a question that was no more than speculation, as not even a single world was detected beyond our Solar System. As telescope technology and human ingenuity led us to the development of new techniques -- most prominently the stellar wobble method and later the planetary transit method -- the number of exoplanets discovered began to swell. Although the easiest planets to find were the first to show themselves, massive giants very close in to their parent stars, further improvements brought us to lower-mass, more distant planets, with Kepler uncovering thousands of rocky worlds, including a total of 21 potentially habitable, Earth-like ones.

The 21 Kepler planets discovered in the habitable zones of their stars, no larger than twice the . [+] Earth’s diameter. Most of these worlds orbit red dwarfs, closer to the "bottom" of the graph. Image credit: NASA Ames/N. Batalha and W. Stenzel.

The idea that Earth was rare and unique -- a rocky planet with the ingredients for life at the right distance for liquid water on its surface -- has rapidly lost support as the evidence has rolled in over the past two decades. But the coup-de-grâce may have come on August 24, 2016, as European Southern Observatory scientists announced the discovery of a rocky planet, 1.3 times the mass of the Earth, orbiting the closest star to our Sun: Proxima Centauri. The world orbits its parent star in just 11 days, but the star itself is only 12% the mass of the Sun and shines with only 0.17% our Sun's brightness, meaning this red dwarf and this rocky planet combine to make this a potentially habitable world. It isn't just that some significant fraction of stars have potentially Earth-like worlds around them it might be almost all of them.

Image credit: PHL @ UPR Arecibo, as of 2015. This number has almost doubled since this image was . [+] published, and at a distance of 4.24 light years, Proxima b is now the closest of all.

Just from the orbital parameters we've already measured combined with the known laws of physics, there's an incredible amount we've learned. This planet is almost definitely tidally locked to its star, meaning that the same hemisphere always faces the star and the opposite hemisphere always faces away, just like the Moon does to Earth. The star itself is active and flares frequently, meaning that catastrophic radiation impacts the Sun-facing side quite regularly, but never touches the dark side. And the "seasons" are determined by the ellipticity of its orbit, rather than its axial tilt. But there's still so much left to learn, and we have a number of different technological avenues to explore -- including potentially all of them -- if we want to learn more about it.

The atmosphere of the exoplanet WASP-33b was examined as starlight filtered through the planet's . [+] atmosphere before arriving at our eyes. Similar techniques could work for other exoplanets as well. Image credit: NASA/Goddard.

One key ingredient to learn about is the planet's atmosphere. Is there oxygen? Water vapor? Carbon-rich signatures like methane and carbon dioxide? What about clouds? Are they thick or thin or non-existent? What are they made of? Are they dark or reflective? Can the atmosphere transfer heat to the dark side of the planet, or is it so thin that the night side is always frozen?

The 25-meter Giant Magellan Telescope is currently under construction, and will be the greatest new . [+] ground-based observatory on Earth. Image credit: Giant Magellan Telescope / GMTO Corporation.

If we can improve our resolution and perform spectroscopy on the planet with direct imaging, these speculative questions might be answerable without ever leaving our own planet. This could be done with a supremely large ground-based telescope or network of telescopes. The currently-under-construction class of 30-meter telescopes is a great step towards this, but to get Earth-like planets around red dwarfs, we need to go bigger: either we need a network of these giant behemoths or we need to go even bigger: to 100-meter or 200-meter diameter telescopes.

Although a young red dwarf system might have planets that rotate on their axis, they become locked . [+] quickly, with a scorched "near" side, a frozen "far" side and a temperate zone in between. Image credit: NASA/JPL-Caltech.

Another is the makeup of the world's surface. If the clouds are transparent and the orbit is elliptical, there should be "seasonal" differences between summer (when the world is closest to the star) and winter (when it's farthest) during Proxima b's 11-day year. Since the world will be locked and won't spin (as will most potentially habitable Earth-sized worlds around red dwarfs), there will be three climate zones: a scorching, roasted one along the star-facing hemisphere, a freezing, icy one along the space-facing hemisphere, and a temperate zone in the middle. There may be continents and oceans, as well as a giant icecap on the space-facing side, or the planet could be Venus-like, where heat transfer from atmospheric winds and reflectivity are so efficient that it's the same temperature everywhere.

A 10-12 meter class telescope in space could see the seasons change on an exoplanet directly. صورة . [+] credit: NASA / Goddard Space Flight Center.

If we can make direct observations of the light emitted by the planet -- both in the visible and the infrared -- at various times during its orbit around the star over time, we could learn the answer to all of these questions. Larger telescopes with more light-gathering power and the ability to block the parent star's light are essential for this, ideally from space. The proposed LUVOIR space telescope with an accompanying starshade would do the trick. LUVOIR would be a 12-meter class telescope (with 25 times the light-gathering power of Hubble!) and would come equipped with a coronagraph, while an ideally shaped, remote shield known as a starshade would fly a large distance away from it, blocking the star's light while allowing the planet's light through. While LUVOIR won't be ready until the 2030s at the earliest, a starshade could go up within the next five years to enable direct imaging of Proxima b if we fast-tracked the engineering and construction of it.

The Starshade concept could enable direct exoplanet imaging as early as the 2020s. Image credit: . [+] NASA and Northrop Grumman, of a telescope using a star shade.

What sorts of radiation does this planet emit? In addition to the signals from reflected solar radiation, cosmic rays and the planet's own infrared heat, is there something more? Are there potential deliberate broadcasts in radio or other electromagnetic wavelengths? If there's intelligent life making such a signal, it's up to us to find it. This is the ultimate SETI target, and should be searched for right away. It should also make us re-think, as our radio broadcasts into space have declined over the past 20 years, what electromagnetic signals might exist. This could, with even better telescope technology than the missions and observatories discussed earlier, spur us to look for signs of the night side being illuminated by artificial means, like Earth's city lights.

The Allen Telescope Array is potential capable of detecting a strong radio signal from Proxima b. . [+] Image credit: Wikimedia Commons user Colby Gutierrez-Kraybill, under a c.c.-by-2.0 license.

Because the biggest dream is to find a sign of life, or perhaps even intelligent life. Biosignatures come in many different forms, such as an oxygen/nitrogen/water vapor atmosphere like our own, evidence of geo-transformation, visible in NASA's Earth imagery, or artificial lighting on the night side of the planet. While we can explore those signatures indirectly through atmospheric, surface and radiation signals, unless we get supremely lucky with a SETI-like search, the best way to study what the planet is like is to actually go there. While 4.24 light years may not seem very far, conventional spacecraft like Voyager 1 and 2 only travel at 0.006% the speed of light, meaning a journey at those speeds would take tens of thousands of years.

If you don't mind your spacecraft payload being the size of a microchip, a laser sail could get you . [+] up to 20% the speed of light. Image credit: Breakthrough Starshot, of the laser sail concept for a “starchip” spaceship.

But other techniques using present-day technology would get us there far faster! The breakthrough starshot, taking advantage of a space-based laser array to accelerate a spacecraft on a reflective sail, could accelerate a spacecraft to 20% the speed of light, cutting down the journey to a mere 21 years. A new fuel source, such as contained antimatter -- and this isn't a Star Trek fantasy, but rather something that antihydrogen experiments in Europe are succeeding at today -- could enable us to accelerate at a constant rate, like at the rate of Earth's surface gravity, towards this new planet. If we accelerated the entire way, the journey would take about 12 years in Earth-time, but only about eight years for the travelers on board, due to Einstein's relativity. If we accelerated there for half the journey and then turned around and decelerated for the second half, the journey would take instead about 20 years in Earth-time, but only 14 years for the on-board travelers.

The travel time for a spacecraft to reach a destination if it accelerates at a constant rate of . [+] Earth's surface gravity. Image credit: P. Fraundorf at Wikipedia, under a c.c.a.-s.a.-2.5 license.

In other words, with foreseeable technological advancement and without breaking the laws of physics, we could send uncrewed spacecraft to the nearest Earth-like planet within a single generation and potentially even large robots or humans. For the first time, humanity is now aware that the chances for life may be everywhere, and that the conditions that led to Earth are present as well right around our nearest star. It's time to go, and if this doesn't motivate us to start looking for real, perhaps nothing ever will.


شاهد الفيديو: موقع لمعرفة معلومات رهيبة عن أي شخص عبر الأنترنت. جرب بنفسك ستتفاجئ!! (ديسمبر 2022).