Gliese 581 d

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Gliese 581 d
Planet Gliese 581 d.png
Impresia artistului despre Gliese 581 d.
Mama vedetă 581
Descoperire 25 aprilie 2007 [1]
Descoperitori Udry și colab.
Clasificare Super Pământ
Constelaţie Cantar
Distanța de la Soare 20,5 ani lumină
Parametrii orbitali
(la momentul respectiv JD 2451409.762 [2] )
Axa semi-majoră 0,21847 ± 0,00028 AU [2]
Periastro 0,14 UA
Afastro 0,30 UA
Perioadă orbitală 66,87 ± 0,13 zile [2]
0,183 ani
Excentricitate 0 [2]
Anomalie medie 56 ± 27 ° [2]
Date fizice
Raza medie 1,96 R
Masa
5,6 ± 0,6 M [2]
Densitate medie ~ 730,41 kg / m 3
Accelerare de greutate la suprafață 14.295 ± 1.53 m / s² ( 1,458 ± 0,156 g )

Gliese 581 d este o planetă extrasolară care orbitează Gliese 581 , o pitică roșie este la aproximativ 20,5 ani lumină de Pământ vizibilă în constelația Balanță .

Planeta este, conform ultimelor măsurători efectuate, [3] a patra în ordinea distanței față de stea. În aprilie 2009, alte măsurători au arătat că exoplaneta se va afla în zona locuibilă a sistemului planetar și ar prezenta condiții fizice satisfăcătoare pentru a găzdui apă lichidă, atât de mult încât Stéphane Udry însuși, care a descoperit planeta în 2007 , a numit-o " primul candidat adevărat care a fost o planetă oceanică . " [4]

Cu masa sa egală cu aproximativ șapte ori mai mare decât cea a Pământului și o suprafață dublă, Gliese 581 d se încadrează în categoria super-Pământurilor , categorie care include planete cu o masă cuprinsă între 1,9 și 10 mase terestre .

Un studiu din 2014 realizat de Paul Robertson și colegii săi a respins existența planetei, afirmând că semnalul este un artefact cauzat de proprietățile stelare și nu de un corp care orbitează Gliese 581. [5] [6] Cu toate acestea, o reanaliză ulterioară a datelor sugerează că planeta poate exista de fapt. [7]

Descoperire

Modelul Keplerian cu trei planete al variațiilor vitezei radiale ale Gliese 581. Graficele arată curba vitezei rezultată din influențele a trei dintre cele șase planete; punctele reprezintă valorile vitezei radiale observate, după eliminarea efectelor celorlalte două planete.

Gliese 581 d a fost descoperit de un grup de astronomi condus de Stéphane Udry ca parte a programului de cercetare a exoplanetelor activat la Observatorul de la Geneva .

Grupul de cercetători din Stellar Kinematic și Planet Search a fost compus printre alții de Michel Mayor , coordonator al proiectului și deja descoperitor în 1995 al 51 Pegasi b , prima exoplanetă din istorie care a fost identificată cu metoda vitezei radiale , provenind din Observatorul de la Geneva , Stéphane Udry de la Observatorul de la Geneva, Nuno Santos, colaborator regulat al Centrului de Astrofizică al Universității din Porto și Xavier Bonfils al Laboratorului de Astrofizică al Observatorului din Grenoble . [8]

Echipa a folosit spectrograful de precizie HARPS , un instrument special conceput pentru măsurarea vitezei radiale specifice care a fost folosit încă din anii 1990 pentru a căuta exoplanete. Acest spectrograf de înaltă rezoluție a fost montat pe telescopul Observatorului Sudic European de 3,6 metri la observatorul La Silla din Chile .

Programul de cercetare al grupului primar a avut ca obiectiv principal identificarea exoplanetelor care orbitează în jurul piticilor roșii din clasa spectrală M. [9] [10]

Sistemul GJ 581 a fost considerat deosebit de interesant de echipa condusă de primar, deoarece două dintre exoplanetele descoperite anterior în jurul stelei, Gliese 581 b și c, erau situate în apropierea zonei locuibile a sistemului planetar . [9] Scopul cercetărilor primarului a fost totuși să demonstreze că era posibil să se detecteze planete stâncoase care orbitează pitici roșii în zona locuibilă folosind spectroscopia Doppler, mai degrabă decât detectarea exoplanetelor de tip terestru. [10]

Tehnica vitezei radiale a fost folosită pentru descoperire, [9] [10] [11] în care dimensiunea și masa unei planete sunt determinate pe baza unor perturbări ușoare pe care planeta însăși le induce pe orbita stelei sale datorită forța de greutate care o exercită asupra ei.

Descoperirea exoplanetei, împreună cu cea din apropierea Super Earth Gliese 581 c , a fost anunțată la 25 aprilie 2007 de către liderul echipei, astronomul Michel Mayor , într-un comunicat de presă oficial ESO. [12] [13] Planeta, în ciuda faptului că avea o masă mai mare (calculată apoi în 7,7 mase terestre [9] , apoi corectată în 2009 în 7,09 [10] ) decât cea a GJ 581 c, a fost de interes pentru astronomii din apropierea sa de zona locuibilă.

Caracteristici fizice

Comparație între dimensiunile Pământului, de Gliese 581 de di Nettuno.

Analizele cinematice ale Gliese 581 indică o valoare pentru masa minimă a planetei de aproximativ 5,6 mase de pământ (M ) ; estimările inițiale au arătat valori mai mari, aproximativ 7 M . [2] Simulările dinamice ale sistemului Gliese 581, presupunând că orbitele planetelor sunt coplanare , arată apariția instabilității dacă masele planetelor depășesc de 1,6 - 2 ori valoarea masei minime. Folosind estimările inițiale ale masei minime, se estimează că limita superioară a masei pe care Gliese 581 d ar trebui să o aibă fără a modifica stabilitatea sistemului este de aproximativ 13,8 M . [10]

Clima și habitabilitatea

Orbitele planetelor Gl 581; inelul albastru indică extinderea zonei locuibile.

Gliese 581 d se află pe o orbită comparabilă cu cea a lui Mercur , dar din moment ce steaua sa este o pitică roșie rece, mult mai mică decât Soarele, parametrii zonei locuibile sunt reduși în comparație cu cei din sistemul nostru solar .

La momentul descoperirii lor, atât GJ 581 c cât și GJ 581 d trebuiau să se afle în zona locuibilă [9] și, într-adevăr, planeta c , datorită similitudinii sale cu Pământul, a fost propusă ca potențial candidat pentru căutare pentru viața extraterestră. Analizele ulterioare [14] [15] au constatat că, în timp ce c se află în afara zonei locuibile, acesta primește cu 30% mai multă energie de la steaua sa decât Venus de la Soare, prin urmare dezvoltarea pe steaua sa este puțin probabilă. Suprafața unei forme de viață, Gliese 581 d este situat chiar la marginea zonei locuibile.

Gliese 581 d ar fi similar cu un Marte primitiv, [14] dar nu ar fi destinat să sufere aceeași soartă ca planeta roșie, deoarece masa sa mare ar permite menținerea unei atmosfere timp de miliarde de ani. Cu toate acestea, datorită apropierii sale de limita exterioară a zonei locuibile, posibilitatea existenței vieții pe d este controversată. [15] De fapt, planeta ar fi caracterizată de temperaturi scăzute, lumină slabă și o protecție puțin intensă împotriva expunerii la radiații stelare. Mai mult, în timpul orbitei sale caracterizate de o excentricitate de 0,20 ± 0,10, planeta ar părăsi zona locuibilă în unele părți ale revoluției sale, deși acest lucru nu poate afecta habitabilitatea sa atunci când se descoperă că planeta are o atmosferă suficient de densă.

Zona locuibilă a sistemului Gliese 581 în comparație cu cea a sistemului nostru solar.

Practic, menținerea apei lichide la suprafață și, prin urmare, a vieții, ar fi legată de prezența unui posibil efect de seră . [16] Într-un studiu mai recent și mai precis al datelor, totuși, ipoteza habitabilității planetei de către formele de viață atât vegetale, cât și animale a fost dată cât mai mult posibil, în ciuda faptului că cel mai probabil planeta nu se rotește pe axa proprie. De fapt, pe baza unui model de simulare mai precis, s-a demonstrat că prezența unei atmosfere dense de dioxid de carbon - foarte probabil având în vedere dimensiunea mare a planetei - ar permite un climat stabil și suficient de cald pentru a permite prezența de apă lichidă, deci de oceane, nori și ploi; unul dintre factorii cheie ar fi constituit de efectul rar al împrăștierii Rayleigh , deoarece lumina Gliese 581 este roșie și, prin urmare, ar putea să pătrundă aproape complet în atmosfera densă bogată în carbon, care s-ar încălzi și datorită efect de sera. Mai mult, simularea tridimensională a circulației atmosferice a arătat că căldura din lumina stelelor va fi redistribuită eficient pe toată planeta, prevenind prăbușirile atmosferice chiar și pe partea întunecată și pe poli. Studiul a dezvoltat, de asemenea, teste suplimentare care vor fi efectuate în viitor cu telescoape mai puternice pentru a stabili dacă, de exemplu, nu mai există o cantitate excesivă de hidrogen în atmosferă sau, dimpotrivă, dacă un vânt stelar prea violent are șters, făcând planeta de locuit în ambele cazuri. În orice caz, dacă ar fi de fapt potrivit pentru viață, Gliese 581 d ar fi un loc neobișnuit, caracterizat printr-un crepuscul peren, datorită atmosferei (presupuse) dense și cu o greutate egală cu o dată și jumătate decât cea a Pământului (un om de 70 kg ar cântări 100 pe Gliese 581 d). Cu toate acestea, cea mai importantă implicație a acestor descoperiri poate fi pe termen lung chiar ideea că planetele potrivite pentru viață nu trebuie neapărat să fie ca Pământul. [17]

Misiuni viitoare

Impresia artistului asupra planetei.

Deși o misiune spațială îndreptată spre Gliese 581 d nu este în prezent fezabilă datorită distanței enorme care o separă de Pământ, planeta, împreună cu Gliese 581 c, este considerată o țintă ideală pentru misiunile Darwin aleAgenției Spațiale Europene și Terestrial Planet Finder de la NASA . Cele două proiecte au în vedere studiul planetelor extrasolare terestre și posibila căutare a vieții prin analiza compoziției atmosferei lor. Se va putea clarifica, de exemplu, dacă planetele au o atmosferă similară cu cea a lui Venus, dominată de dioxid de carbon , sau o atmosferă mai bogată în oxigen , cu toate implicațiile pe care aceasta le-ar avea pentru existența vieții extraterestre. [14]

Mesaje de pe Pământ

La 9 octombrie 2008, membrii rețelei sociale Bebo au trimis o transmisie radio către Gliese 581, utilizând radiotelescopul RT-70 , deținut de Agenția Spațială Ucraineană . Transmisia radio, numită pur și simplu „Un mesaj de pe Pământ”, este o capsulă digitală a timpului care conține imagini și mesaje de la utilizatorii comunității; mesajul nu este de așteptat să ajungă la stea înainte de 2029. Dacă există un răspuns, atunci nu ar ajunge pe Pământ înainte de 2049.

În 2009, revista australiană Cosmos a lansat și un site dedicat colectării de mesaje pentru Gliese 581 d. [18] Cele peste 25.000 de mesaje colectate au fost transmise de radiotelescopul DSS-43 la Complexul de comunicații spațiu profund Canberra la 28 august 2009. [19]

Notă

  1. ^(RO) Planete extrasolare: Cronologia descoperirilor - Programele de căutare a planetelor extrasolare de la Geneva pe obswww.unige.ch. Accesat 14 ianuarie 2010.
  2. ^ a b c d e f g SS Vogt și colab. , The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M Earth Planet in the Habitable Zone of the M3V Star Gliese 581 din apropiere ( PDF ), în Astrophysical Journal , 2010. Accesat la 1 octombrie 2010 .
  3. ^(EN) Exoplanet - Note pentru planeta Gl 581 d , pe exoplanet.eu. Adus la 13 ianuarie 2010 (arhivat din original la 7 aprilie 2010) .
  4. ^(EN) Primul „candidat serios” pentru planeta oceanului , pe cosmosmagazine.com. Adus la 13 ianuarie 2010 (arhivat din original la 29 ianuarie 2010) .
  5. ^ Paul Robertson și colab. , Activitate stelară mascată ca planete în zona locuibilă a piticului M Gliese 581 , în Știința , 3 iulie 2014, DOI : 10.1126 / science.1253253 . Adus pe 14 iulie 2014 .
  6. ^ Douglas Quenqua, Earthlike Planets May Be Merely an Illusion , New York Times , 7 iulie 2014. Accesat la 14 iulie 2014 .
  7. ^ (EN) Reanaliza datei sugerează că planeta „locuibilă” GJ 581d ar putea exista cu adevărat , pe astronomynow.com.
  8. ^(EN) Stellar Kinematic și Planet Search - Membrii grupului pe obswww.unige.ch. Accesat 14 ianuarie 2010.
  9. ^ a b c d e Udry .
  10. ^ a b c d e Primar .
  11. ^ Bonfils .
  12. ^(EN) Gl 581 b, c și d: planete cu masă foarte mică în jurul unei stele cu masă mică , pe exoplanete.ch. Adus la 14 ianuarie 2010 (arhivat din original la 23 aprilie 2010) .
  13. ^(EN) Cea mai ușoară exoplanetă descoperită încă , pe eso.org. Accesat 14 ianuarie 2010.
  14. ^ a b c Selsis .
  15. ^ a b von Bloh .
  16. ^(EN) Speranțe înspăimântate pentru viață pe planeta îndepărtată
  17. ^ Prima exoplanetă locuibilă: un nou candidat dezvăluit de cercetătorii climatici , pe www2.cnrs.fr , CNRS, 16 mai 2011. Accesat la 21 mai 2011 .
  18. ^(RO) Bună ziua de pe Pământ , pe hellofromearth.net. Adus la 17 ianuarie 2010 (arhivat din original la 7 octombrie 2013) .
  19. ^(RO) Pământul trimite 25.000 de saluturi în spațiul cosmic , pe news.brisbanetimes.com.au. Adus de 17 ianuarie 2010.

Bibliografie

  • ( EN ) S. Udry, X. Bonfils, X. Delfosse, T. Forveille, M. Mayor, C. Perrier, F. Bouchy, C. Lovis, F. Pepe, D. Queloz, J.-L. Bertaux, HARPS caută planete extra-solare din sud XI. Super-Pământuri (5 și 8 M {⊕}) într-un sistem cu 3 planete ( PDF ) ( abstract ), în Astronomie și astrofizică , vol. 469, III, iulie 2003, pp. L43-L47, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20077612 . Adus la 22 ianuarie 2010 .
  • ( EN ) M. Mayor, X. Bonfils, T. Forveille, X. Delfosse, S. Udry, J.-L. Bertaux, H. Beust, F. Bouchy, C. Lovis, F. Pepe, C. Perrier, D. Queloz, NC Santos, HARPS caută planete extra-solare sudice. XVIII. O planetă în masă a Pământului în sistemul planetar GJ 581 ( abstract ), în Astronomie și astrofizică , vol. 507, I, noiembrie 2009, pp. 487-494, DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200912172 . Adus la 22 ianuarie 2010 .
  • ( EN ) X. Bonfils, T. Forveille, X. Delfosse, S. Udry, M. Mayor, C. Perrier, F. Bouchy, F. Pepe, D. Queloz, J.-L. Bertaux, The HARPS search for planetele extra-solare sudice. TU. O planetă cu masă de Neptun din jurul piticului M din apropiere Gl 581 ( PDF ) ( abstract ), în Astronomy and Astrophysics , vol. 443, III, decembrie 2005, pp. L15-L18, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 200500193 . Adus la 22 ianuarie 2010 .
  • ( EN ) F. Selsis, JF Kasting, B. Levrard, J. Paillet, I. Ribas, X. Delfosse, Planete locuibile în jurul stelei Gliese 581? ( PDF ) ( rezumat ), în Astronomie și astrofizică , vol. 476, III, decembrie 2007, pp. 1373-1387, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20078091 . Adus de 16 ianuarie 2010.
  • ( EN ) W. von Bloh, C. Bounama, M. Cuntz, S. Franck, The habitability of super-Earths in Gliese 581 ( PDF ) ( abstract ), în Astronomy and Astrophysics , vol. 476, III, decembrie 2007, pp. 1365-1371, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20077939 . Adus de 16 ianuarie 2010.

Alte proiecte

Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică