Planet suria ekstra yang dikenali sebagai Proxima b telah menempati tempat yang istimewa di fikiran masyarakat sejak keberadaannya diumumkan pada bulan Ogos 2016. Sebagai eksoplanet terdekat dengan Sistem Suria kita, penemuannya telah menimbulkan persoalan mengenai kemungkinan menjelajahinya di masa depan yang tidak terlalu jauh. Dan yang lebih mengasyikkan adalah soalan-soalan yang berkaitan dengan kemungkinan kebiasaannya.
Walaupun terdapat banyak kajian yang berusaha menunjukkan sama ada planet ini sesuai untuk kehidupan seperti yang kita ketahui, tidak ada yang pasti yang dihasilkan. Nasib baik, pasukan astrofizik dari University of Exeter - dengan bantuan pakar meteorologi dari Met Office UK - telah mengambil langkah tentatif pertama untuk menentukan apakah Proxima b mempunyai iklim yang dapat dihuni.
Menurut kajian mereka, yang muncul baru-baru ini di jurnal Astronomi & Astrofizik, pasukan ini menjalankan satu siri simulasi menggunakan Met Office Unified Model (UM) yang canggih. Model berangka ini telah digunakan selama beberapa dekad untuk mengkaji atmosfer Bumi, dengan aplikasi mulai dari ramalan cuaca hingga kesan perubahan iklim.
Dengan model ini, pasukan mensimulasikan bagaimana iklim Proxima b jika mempunyai komposisi atmosfera yang serupa dengan Bumi. Mereka juga melakukan simulasi seperti apa planet ini jika mempunyai atmosfer yang jauh lebih sederhana - yang terdiri daripada nitrogen dengan jumlah karbon dioksida. Yang terakhir, tetapi tidak kurang pentingnya, mereka membuat peruntukan untuk variasi di orbit planet ini.
Sebagai contoh, memandangkan jarak planet dari matahari - 0,05 AU (7,5 juta km; 4,66 juta mi) - ada pertanyaan mengenai ciri orbit planet ini. Di satu sisi, itu bisa terkunci pasang surut, di mana satu wajah selalu menghadap ke arah Proxima Centauri. Di sisi lain, planet ini mungkin berada dalam resonansi orbit 3: 2 dengan matahari, di mana ia berpusing tiga kali pada paksinya untuk setiap dua orbit (seperti pengalaman Mercury dengan Matahari kita).
Dalam kedua-dua kes ini, ini akan menyebabkan satu sisi planet terkena sedikit sinaran. Memandangkan sifat bintang kerdil merah jenis-M, yang sangat berubah-ubah dan tidak stabil dibandingkan dengan jenis bintang lain, sisi menghadap cahaya matahari akan disinari secara berkala. Juga, dalam kedua-dua senario orbit, planet ini akan mengalami perubahan suhu yang ketara sehingga menyukarkan air cair.
Sebagai contoh, di planet terkunci pas, gas atmosfera utama di sisi malam mungkin akan membeku, yang akan membiarkan zon siang terbuka dan kering. Dan di planet dengan resonansi orbit 3: 2, satu hari solar kemungkinan besar akan berlangsung sangat lama (hari matahari di Merkuri berlangsung 176 hari Bumi), menyebabkan satu sisi menjadi terlalu panas dan keringkan sisi yang lain terlalu sejuk dan kering.
Dengan mengambil kira semua ini, simulasi pasukan membolehkan beberapa perbandingan penting dengan kajian terdahulu, tetapi juga membolehkan pasukan mencapai lebih jauh daripada mereka. Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Ian Boutle, Felo Universiti Kehormat di University of Exeter dan pengarang utama makalah tersebut, dalam siaran akhbar Universiti:
"Pasukan penyelidik kami melihat sejumlah senario yang berbeza untuk konfigurasi orbit planet ini menggunakan satu set simulasi. Serta memeriksa bagaimana iklim akan berlaku jika planet ini 'terkunci pasang surut' (di mana satu hari sama panjangnya dengan satu tahun), kami juga melihat bagaimana orbit serupa dengan Mercury, yang berputar tiga kali pada paksinya untuk setiap dua orbit mengelilingi matahari (resonansi 3: 2), akan mempengaruhi persekitaran. "
Pada akhirnya, hasilnya cukup menguntungkan, kerana pasukan mendapati Proxima b akan memiliki iklim yang sangat stabil dengan suasana dan konfigurasi orbit. Pada asasnya, simulasi perisian UM menunjukkan bahawa ketika atmosfera dan konfigurasi resonans terkunci pasang surut dan 3: 2 diperhitungkan, masih akan ada kawasan di planet ini di mana air dapat wujud dalam bentuk cair.
Secara semula jadi, contoh resonansi 3: 2 mengakibatkan kawasan planet yang lebih besar berada dalam julat suhu ini. Mereka juga mendapati bahawa orbit eksentrik, di mana jarak antara planet dan Proxima Centauri bervariasi ke tahap yang signifikan selama satu periode orbit tunggal, akan menyebabkan peningkatan kemungkinan kebiasaan.
Seperti kata Dr James Manners, seorang lagi Felo Universiti Kehormat dan salah seorang pengarang bersama di atas kertas tersebut, mengatakan:
"Salah satu ciri utama yang membezakan planet ini dari Bumi adalah bahawa cahaya dari bintangnya kebanyakannya berada di bawah infra merah. Frekuensi cahaya ini berinteraksi lebih kuat dengan wap air dan karbon dioksida di atmosfera yang mempengaruhi iklim yang muncul dalam model kita. "
Sudah tentu, lebih banyak kerja perlu dilakukan sebelum kita benar-benar dapat memahami sama ada planet ini mampu menyokong kehidupan seperti yang kita ketahui. Selain memberi harapan kepada mereka yang ingin melihatnya dijajah suatu hari nanti, kajian mengenai keadaan Proxima b juga sangat penting dalam menentukan sama ada kehidupan pribumi ada di sana sekarang atau tidak.
Tetapi sementara ini, kajian seperti ini sangat membantu ketika menjangkakan jenis persekitaran yang mungkin kita temui di planet yang jauh. Dr Nathan Mayne - peneraju ilmiah dalam pemodelan exoplanet di University of Exeter dan pengarang bersama di atas kertas - juga menunjukkan bahawa kajian iklim seperti ini boleh mempunyai aplikasi untuk para saintis di sini.
"Dengan projek yang kita miliki di Exeter kita berusaha untuk tidak hanya memahami kepelbagaian eksoplanet yang agak membingungkan yang ditemukan, tetapi juga memanfaatkannya untuk semoga meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana iklim kita sendiri telah dan akan berkembang," katanya. Terlebih lagi, ini dapat membantu menggambarkan bagaimana keadaan di Bumi dapat digunakan untuk meramalkan apa yang mungkin ada di persekitaran ekstra-suria.
Walaupun kedengarannya sedikit berpusat pada Bumi, adalah wajar untuk menganggap bahawa planet dalam sistem bintang lain tunduk pada proses dan mekanik yang serupa dengan yang kita lihat di planet Suria. Dan ini adalah sesuatu yang selalu kita terpaksa lakukan ketika mencari planet dan kehidupan yang dapat dihuni di luar Sistem Suria kita. Sehingga kita dapat pergi ke sana secara langsung, kita akan dipaksa untuk mengukur apa yang kita tidak tahu dengan apa yang kita lakukan.
