Proxima b

Proxima b, Güneş'ten sonra bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri'nin çevresinde dolanan bir gezegendir. Bizden yaklaşık 4,2 ışık yılı uzaktadır — yani bilinen en yakın ötegezegen. Dahası, yıldızının yaşanabilir kuşağında yer alır: sıvı suyun yüzeyde bulunabileceği sıcaklık aralığında.

Bu iki özelliğin birleşimi, keşfin duyurulduğu günden beri Proxima b'yi ötegezegen araştırmasının sembol cisimlerinden biri yapmıştır. Ama “en yakın” ve “yaşanabilir kuşakta” ifadeleri, “yaşanabilir” demek değildir — ve Proxima b bu ayrımın en iyi örneğidir.

Keşif: Soluk Kırmızı Nokta

Gezegen, Ocak 2016'da başlatılan Pale Red Dot (Soluk Kırmızı Nokta) adlı gözlem kampanyasıyla bulundu. Kampanyayı Guillem Anglada-Escudé yönetti ve ölçümler ESO'nun HARPS tayfölçeriyle, yani Doppler tayfölçümü (radyal hız) yöntemiyle yapıldı. Yıldızın tayf çizgilerindeki minik düzenli kaymalar, çevresinde dolanan bir kütlenin varlığını gösterdi.

Keşif 24 Ağustos 2016'da Avrupa Güney Gözlemevi tarafından duyuruldu. Kampanyanın adı, Carl Sagan'ın Dünya için kullandığı “soluk mavi nokta” ifadesine bir göndermeydi: bu kez hedef, kırmızı bir cücenin çevresindeki bir dünyaydı.

Bilinenler ve bilinmeyenler

Özellik	Değer
En az kütle	≥ 1,055 ± 0,055 Dünya kütlesi
Yörünge süresi	11,18465 ± 0,00053 gün
Yarı-büyük eksen	0,04848 ± 0,00029 astronomi birimi
Denge sıcaklığı	234 K (−39 °C)
Yarıçap	0,94 – 1,4 Dünya yarıçapı (bileşime göre tahmin)
Aldığı enerji	Dünya'nın yaklaşık %70'i (kızılötesi)

Burada bir ayrıntı önemlidir: radyal hız yöntemi gezegenin en az kütlesini verir, gerçek kütlesini değil. Yörüngenin bakış doğrultumuza göre eğikliği bilinmediği için gerçek kütle bu değerin üzerinde olabilir. Yarıçap da ölçülmüş değildir; verilen aralık, bileşime ilişkin varsayımlardan türetilmiş bir tahmindir.

Yörünge süresinin yalnızca 11,18 gün olması tuhaf görünebilir — bu kadar yakın bir gezegen nasıl ılıman olabilir? Yanıt yıldızda: Proxima Centauri Güneş'ten çok daha sönük bir kırmızı cücedir, dolayısıyla yaşanabilir kuşağı da çok daha içeridedir.

Verileri göster

Uzaklık	Yaklaşık 4,2 ışık yılı
En az kütle	1,055 ± 0,055 Dünya kütlesi
Yörünge süresi	11,18465 gün
Yörünge yarıçapı	0,04848 astronomi birimi
Denge sıcaklığı	234 K (−39 °C)
Aldığı kızılötesi enerji	Dünya'nın %70'i
Keşif duyurusu	24 Ağustos 2016

Yaşanabilirlik: iki yönlü bir tartışma

Proxima b'nin yaşanabilirliği, gökbilimin en dengeli tartışılması gereken konularından biridir. Lehte olan tek şey yörüngesidir; aleyhte olan şeyler ise yıldızın doğasından gelir.

Gelgit kilidi: Gezegenin yıldızına gelgit kilitli olması, yani bir yüzünü sürekli ona dönük tutması olası. Bu durumda bir yüz sürekli gündüz, diğeri sürekli gece olur. Kalın bir atmosfer ısıyı taşıyabilirse bu aşılabilir bir sorundur; atmosfer yoksa gece yüzü gazların donacağı kadar soğur.

Parlamalar: Proxima Centauri bir parlama yıldızıdır: ışıtması saatler içinde 100 kat değişebilir. Gezegen, Dünya'nın aldığından 10 – 60 kat daha fazla morötesi ve X-ışını alıyor. Yıldız rüzgârlarının şiddeti de Dünya'daki değerin 4 – 80 katı olabilir. Bu koşullar, bir atmosferin milyarlarca yıl boyunca tutulabilmesini güçleştirir.

Atmosfer var mı? Bilinmiyor. Bu, tartışmanın özüdür: atmosferin varlığı, bileşimi ve kalınlığı ölçülmedikçe “yaşanabilir mi?” sorusu yanıtlanamaz.

Neden gözlemek bu kadar zor?

Proxima b bugüne kadar doğrudan görüntülenmedi. Geçiş yöntemiyle incelenmesi de mümkün görünmüyor: yörüngesinin bizim bakış doğrultumuzdan geçiş yapacak biçimde hizalanmış olması olası değil ve yapılan bütün geçiş taramaları sonuçsuz kaldı.

Bu, önemli bir kısıt getirir. Bir ötegezegenin atmosferini incelemenin en yaygın yolu, yıldız ışığının atmosferden geçerken bıraktığı izi okumaktır — ama bu yalnızca geçiş yapan gezegenlerde işler. Proxima b için bu kapı kapalı görünüyor.

Gezegenin varlığı 2020'de ESPRESSO tayfölçeriyle yapılan ölçümlerle pekiştirildi. İleriye dönük olarak James Webb Uzay Teleskobu ve Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu ile incelenmesi değerlendiriliyor; doğrudan görüntüleme, geçiş olmadığı için en umut verici yol olarak öne çıkıyor.

Sistemin diğer üyeleri

Proxima b yalnız değildir. Aynı yıldızın çevresinde, yörünge süresi yaklaşık 5,1 gün olan ve en az kütlesi 0,260 Dünya kütlesi olan Proxima d bulunur. Daha uzun süreli (yaklaşık 1.900 gün) ve 7 ± 1 Dünya kütlesinde olduğu öne sürülen Proxima c'nin varlığı ise tartışmalıdır. Ayrıntısı “Proxima Centauri” sayfasındadır.

Yıldızlar arası hedef olarak

Proxima b, yıldızlar arası araştırma tartışmalarında sık anılır — çünkü bilinen en yakın gezegendir. Ancak bu yakınlık görecelidir: 4,2 ışık yılı, bugünün araçlarıyla erişilemeyecek bir mesafedir. Bu nedenle Proxima b'ye ilişkin gerçekçi beklenti, oraya gitmek değil, teleskoplarla daha iyi gözlemektir: atmosferinin varlığını saptamak bile alanın en önemli hedeflerinden biri olurdu.

Kısaca

• Proxima b, yaklaşık 4,2 ışık yılı uzaklıktaki en yakın ötegezegendir ve yıldızının yaşanabilir kuşağında yer alır.
• 24 Ağustos 2016'da ESO tarafından duyuruldu; Pale Red Dot kampanyası, HARPS tayfölçeri ve Doppler yöntemiyle bulundu.
• En az kütlesi 1,055 ± 0,055 Dünya kütlesi; yörünge süresi 11,18465 gün; denge sıcaklığı 234 K.
• Gerçek kütlesi en az kütleden büyük olabilir; yarıçapı ölçülmemiştir.
• Büyük olasılıkla gelgit kilitlidir ve Dünya'nın 10 – 60 katı morötesi/X-ışını alır.
• Atmosferinin olup olmadığı bilinmiyor; bu soru yanıtlanmadıkça yaşanabilirlik tartışması kapanmaz.
• Geçiş yapmadığı için atmosferinin geçiş tayfölçümüyle incelenmesi mümkün görünmüyor.