Proxima b.

Kuluneen viikon hypetys oli Proxima b:n löytyminen. Proxima b on tämänhetkisen arvion mukaan Proxima Centaurin (jatkossa vain "Proxima") maankaltainen kiertolainen, joka kiertää tähteään etäisyydellä, jonka pitäisi tehdä siitä "elinkelpoisen". Elinkelpoisuus tässä siis viittaa siihen, että lämpötilojen planeetan pinnalla pitäisi olla sellaisia että nestemäistä vettä esiintyy.

Proxima on hyvin pieni punainen kääpiö. Sen ympärillä oleva lämmin vyöhyke on tästä syystä melko kapea. Proxima b:n kiertoaika on vain reilu 11 päivää, ja se kiertää Proximaa 0.05 astronomisen yksikön päässä; yksi AU on määritelty siten että se on maapallon keskimääräinen etäisyys auringosta, eli Proxima b:n etäisyys tähdestään on vain 5% maapallon etäisyydestä auringosta.

On mahdollista että Proxima b ei pyöri suhteessa tähteensä lainkaan. Kiertoradalla olevan kappaleen oma pyöriminen ja gravitaatio aiheuttavat pienen vääntömomentin joka vaikuttaa kiertoliikettä vastaan. Isomman kappaleen painvoima aiheuttaa pienen muodonmuutoksen pyörivään kappaleeseen, ja tämä muodonmuutos taas aiheuttaa kappaleen omaan gravitaatioon pienen muutoksen; näiden nettovaikutus on kiertoliikettä hidastava momentti. Jos kappaleet kiertävät toisaan riittävän lähellä, niin tämä lopulta "lukitsee" kappaleet niin että niistä aina sama puoli on toisiaan vasten. Tämä vaikutus on suurempi pienempään kappaleeseen, luonnollisestikin.

Esimerkiksi kuun ja maan välillä tämä lukittuminen on jo tapahtunut niin että kuusta koko ajan sama sivu on kohti maata. Ennen pitkää myös maa lukkiutuu kuun kanssa, eli kuun kiertoaika lyhenee ja maan kiertoaika pitenee, kunnes kuu on geosynkronisella radalla. Tähän kestää kuitenkin kauemmin kuin mitä aurinkokunnan odotettu jäljellä oleva elinikä.  Tämä lukittuminen tapahtuu sitä nopeammin mitä lähempänä kappale kiertää, ja Proxima b kiertää tähteään hyvin lähellä. 

Lukittumisen mekanismi ei kuitenkaan ole täysin deterministinen eikä lukittuminen ole väistämätöntä, jos kiertorata on riittävän eksentrinen. Kaikki klassista mekaniikkaa tuntevat tietävät, että kiertoradat eivät ole aina (koskaan) täydellisiä ympyröitä, vaan ne ovat itseasiassa ellipsin muotoisia. Kiertoradan muodosta puhuttaessa käytetään termiä eksentrisyys, joka varsinaisilla kiertoradoilla on jotain arvon 0 ja 1 välillä. 0 tarkoittaa että rata on pyöreä ja alle 1:n arvot ovat elliptisiä; arvo 1 vastaa raja-arvoa jossa rata on parabolinen, eli ikäänkuin "äärettömän" litteä ellipsi, kun taas arvoa 1 suurempi eksentrisyys tuottaa ns hyperbolisen radan. Maapallon radan eksentrisyys on hyvin pieni, hyvin lähellä nollaa.

Merkurius puolestaan on melko lähellä aurinkoa, mutta toisaalta sen rata on melko eksentrinen. Eksentrisemmillä radoilla voi tapahtua erilaisia rata-resonansseja, joissa kappaleen pyörimisen ja kiertoradan välillä on tietty suhde. Merkurius kiertääkin aurinkoa 3:2-resonanssissa, eli merkurius pyörii oman akselinsa ympäri kolme kertaa kahden kierroksen aikana; tämä siis viitekehyksessä jossa oletetaan kaukana olevat tähdet kiinteiksi. Jos asiaa tarkastellaan Merkuriuksen pinnalta, niin pyöriminen vaikuttaa siltä, että yksi kierros tapahtuu kerran kahdessa vuodessa. Jätetään harjoitustehtäväksi ymmärtää miksi näin on.  Proxima b:n tapauksessa sama ilmiö tarkoittaisi että vuorokausi olisi 22 päivää. Muunkinlaisia resonoivia ratoja on, joten vaihtoehtoja on muitakin.

Intoa näkyisi nyt olevan monenlaista. Itse en näe tässä uutisessa mitään ihan niin suurta hypen aihetta. Toki, on erittäin mielenkiintoinen ja hyvä uutinen, että tällainen planeetta on löytynyt. Vielä reilu parikymmentä vuotta sitten tiedeyhteisö vakavissaan pohti onko planeettoja ylipäätään missään muualla kuin meidän aurinkokunnassamme. Silloin jo pidin pohdintaa vähän kummallisena, mutta nyt siis näyttää siltä että planeettoja on käytännössä jokaisen tähden ympärillä.

Breakthrough Starshot saa tämän löydön varmistumisesta kyllä merkittävää lisäpontta, sillä Proxima on lähin tähti, ja se tekee siitä luotaimen lähettämiselle luontevan kohteen. Itse olen sitä mieltä että lähitähtien tutkimiseen tulisi käyttää paljon nykyistä enemmän resuresseja, samoin kuin oman aurinkokuntamme kaupallisen, materiaalisen hyödyntämisen mahdollistavan infrastruktuurin rakenteamiseen.