Odkrycie zostało oficjalnie ogłoszone 24 sierpnia 2016 roku przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) i kilka innych instytucji naukowych. Dzień później w czasopiśmie naukowym „Nature” ukazała się publikacja przedstawiająca wyniki badań prowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowców. Wśród jej autorów znalazł się dr hab. Marcin Kiraga z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
WIDEO…
Od tego czasu astronomowie przeprowadzili kolejne obserwacje, które pozwoliły dokładniej określić parametry Proximy b i potwierdzić obecność jeszcze jednej planety w tym układzie.
Bliżej się nie da?
„Moim zdaniem odkrycie można uznać za zakończenie pewnego etapu poszukiwania planet pozasłonecznych. Już nie odkryje się bliższej Układowi Słonecznemu planety o podstawowych parametrach podobnych do Ziemi” – komentował w 2016 roku dla PAP dr hab. Marcin Kiraga z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, współautor publikacji w „Nature”.
Od najbliższej znanej planety spoza Układu Słonecznego, którą nazwano Proxima b, dzielą nas nieco ponad cztery lata świetlne. Wydaje się to niewiele wobec rozmiarów Drogi Mlecznej (rzędu 100 tysięcy lat świetlnych), ale w rzeczywistości to gigantyczna odległość dla sond kosmicznych. Te, które doleciały najdalej, przekroczyły już heliopauzę i znalazły się w przestrzeni międzygwiazdowej, a dotarcie w pobliże Proximy Centauri zajęłoby im dziesiątki tysięcy lat.
Kolejna kropka
Odkrycia planety dokonano w ramach kampanii obserwacyjnej Pale Red Dot, której nazwę można przetłumaczyć jako „bladoczerwona kropka”. Nawiązuje ona do słynnego określenia Ziemi jako „błękitnej kropki” (ang. Pale Blue Dot), spopularyzowanego przez amerykańskiego astronoma Carla Sagana.
Kampania trwała od stycznia do kwietnia 2016 roku. Obserwacjom towarzyszyła specjalna strona internetowa z raportami z przebiegu badań i artykułami popularnonaukowymi, a także informacje publikowane na bieżąco w mediach społecznościowych.
Podstawą kampanii były badania za pomocą spektrografu HARPS na 3,6-metrowym teleskopie ESO w Obserwatorium La Silla w Chile. Instrument ten należy do najbardziej precyzyjnych spektrografów wykorzystywanych w poszukiwaniu planet pozasłonecznych. W analizie posłużono się również obserwacjami z innych obserwatoriów oraz danymi archiwalnymi sięgającymi 2000 roku.
W kolejnych latach naukowcy kontynuowali badania, wykorzystując jeszcze dokładniejsze instrumenty, w tym spektrografy ESPRESSO i NIRPS. Wyniki opublikowane w 2025 roku pozwoliły ponownie potwierdzić istnienie Proximy b oraz doprecyzować jej parametry orbitalne i minimalną masę.
Chłodne Słońce
Proxima Centauri jako gwiazda różni się od Słońca. Jest chłodną gwiazdą, tzw. czerwonym karłem. Jej promień i masa wynoszą odpowiednio około 14 i 12 procent promienia i masy Słońca. Nie widać jej na niebie gołym okiem. Jest związana z układem podwójnym gwiazd Alfa Centauri A i Alfa Centauri B (który z kolei łatwo dostrzec na niebie półkuli południowej), przy czym z całej trójki to Proxima Centauri znajduje się najbliżej Układu Słonecznego.
O istnieniu w jej pobliżu planety wywnioskowano na podstawie pomiarów prędkości radialnych – niewielkich ruchów gwiazdy spowodowanych oddziaływaniem grawitacyjnym planety. Obecność planety powoduje, że gwiazda regularnie zbliża się i oddala od Ziemi. Amplituda zmian prędkości radialnej w przypadku Proximy Centauri wynosi około 5 km/h, czyli tyle, ile wynosi typowa prędkość spacerowa człowieka. Przesunięcia linii w widmie gwiazdy spowodowane tym ruchem wykazują, że okres orbitalny planety wynosi 11,2 dnia, a dokładna analiza danych z 2016 roku sugerowała, że planeta ma masę co najmniej 1,3 masy Ziemi. Nowsze pomiary pozwoliły doprecyzować tę wartość do około 1,06 masy Ziemi.
Między Ziemią a Marsem
Planeta znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy, w odległości około 7,25 miliona kilometrów, czyli niespełna 5 proc. dystansu dzielącego Ziemię od Słońca. Pomimo tak niewielkiej odległości Proxima b nie musi być rozgrzanym do ekstremalnych temperatur światem. Jej gwiazda jest znacznie chłodniejsza i słabsza od Słońca, dlatego orbita planety przebiega w tzw. strefie życia, określanej również jako ekosfera lub strefa nadająca się do zamieszkania. Jest to obszar wokół gwiazdy, w którym przy odpowiednich warunkach atmosferycznych na powierzchni planety mogłaby występować woda w stanie ciekłym. Nie oznacza to jednak, że woda rzeczywiście tam istnieje.
„Jeżeli byśmy zmierzyli strumień energii promieniowania dochodzącego od gwiazdy do planety, to plasuje się on pomiędzy Ziemią a Marsem. Mniej więcej 65 proc. tego, co dochodzi do Ziemi, i jakieś półtora raza więcej niż do Marsa, więc w punkcie przysłonecznym na planecie mogłaby hipotetycznie istnieć woda w stanie ciekłym. Jest to jednak dość daleko idące przypuszczenie, bowiem trzeba zdać sobie sprawę, że aby na planecie mogła występować woda w formie ciekłej, to planeta musi mieć atmosferę” – powiedział w 2016 roku dr Kiraga.
Nowsze pomiary potwierdzają, że Proxima b otrzymuje około 64 proc. energii, jaka dociera ze Słońca do Ziemi. Sam strumień promieniowania nie wystarcza jednak do określenia rzeczywistych warunków na jej powierzchni. Kluczowe znaczenie mają również obecność i skład atmosfery, ciśnienie oraz ewentualna ilość wody.
Jak naukowcy potwierdzili istnienie Proximy b?
Na wcześniejszym etapie badań, jeszcze przed ogłoszeniem odkrycia, polski astronom zajmował się analizą danych fotometrycznych dotyczących zmian jasności Proximy Centauri. Było to potrzebne, aby sprawdzić, czy obserwowane zmiany prędkości radialnej nie są związane z aktywnością samej gwiazdy.
„Istnienie planety wokół Proximy Centauri wydaje się bardzo prawdopodobne, jest najlepszą hipotezą wyjaśniającą uzyskane wyniki. Przeprowadzone obserwacje nie stwierdziły żadnych innych przyczyn, z powodu których mogłyby zachodzić zmiany prędkości radialnych. Tymi innymi przyczynami mogłyby być zmiany fotometryczne (w jasności gwiazdy) z okresem 11 dni albo zmiany w kształtach linii widmowych, związane z procesami zachodzącymi na samej gwieździe, ale nic takiego nie występuje” – wyjaśniał wówczas dr Kiraga.
Naukowiec dodawał, że dodatkowym potwierdzeniem istnienia planety byłoby zaobserwowanie jej tranzytu, czyli przejścia przed tarczą gwiazdy. Ze względu na geometrię układu prawdopodobieństwo zaobserwowania takiego zjawiska z Ziemi jest jednak niewielkie. Do tej pory nie potwierdzono tranzytów Proximy b, ale wielokrotne obserwacje zmian prędkości radialnej gwiazdy pozwoliły uznać istnienie planety za potwierdzone.
To, czego wszyscy szukali
Polski astronom wskazał, że w porównaniu z wcześniejszymi doniesieniami dotyczącymi planety wokół gwiazdy Alfa Centauri B (istnienie tej planety zaczęto podawać w wątpliwość jakiś czas po ogłoszeniu odkrycia), w przypadku Proximy Centauri przesłanki były dużo mocniejsze. Jak wyjaśnił, zmienność blasku gwiazdy jest widoczna najbardziej w okresie 83 dni i jest interpretowana jako związana z rotacją gwiazdy, natomiast w obserwacjach fotometrycznych nie ma widocznego okresu 11 dni, takiego jak w obserwacjach spektroskopowych. „Na dodatek sygnał spektroskopowy jest widoczny za pomocą różnych urządzeń i stały w czasie. Czyli jest sygnałem, który wszyscy chcieli znaleźć” – tłumaczył naukowiec.
Kwestia, czy w układzie może istnieć więcej niż jedna planeta, pozostawała wówczas bez odpowiedzi. Od tego czasu astronomowie potwierdzili jednak istnienie kolejnej planety – Proximy d, której minimalna masa wynosi około 0,26 masy Ziemi, a okres orbitalny zaledwie 5,12 dnia. Naukowcy badają również możliwość istnienia trzeciej planety, Proximy c, jednak jej obecność nie została dotychczas jednoznacznie potwierdzona.
Czy jest tam ktoś?
Mimo podobnej masy i obecności w strefie życia na planecie mogą panować warunki znacząco różne niż na Ziemi. Wpływ na nie mogą mieć rozbłyski ultrafioletowe i rentgenowskie, które są znacznie intensywniejsze niż te, których Ziemia doświadcza od Słońca. Na dodatek efekty grawitacyjne mogły spowodować, że planeta jest zwrócona do gwiazdy stale jedną stroną, czyli na jednej półkuli panuje nieustanny dzień, a na drugiej ciągła noc. Nie jest to jednak potwierdzone – naukowcy rozważają również inne możliwe sposoby rotacji Proximy b.
Guillem Anglada-Escudé z Queen Mary University of London, kierujący zespołem badawczym, podsumował uzyskany wynik w 2016 roku w następujący sposób: „Znaleziono już wiele egzoplanet i wiele więcej zostanie jeszcze odkrytych, ale poszukiwania najbardziej podobnej do Ziemi i kolejnych, to doświadczenie całego życia dla nas wszystkich. Wiele ludzkich historii i wysiłków doprowadziło do tego odkrycia. Wynik jest także hołdem dla nich. Poszukiwania życia na planecie Proxima b będą następne”.
Dziesięć lat po odkryciu Proxima b pozostaje jedną z najciekawszych planet pozasłonecznych. Choć kolejne obserwacje pozwoliły dokładniej określić jej parametry, pytanie o możliwość występowania na niej życia wciąż pozostaje bez odpowiedzi.
