Глизе 581d
Открытие [1] | |
---|---|
Обнаружено | Удри и др. |
Сайт открытия | Обсерватория Ла Силья , Чили |
Дата открытия | 24 апреля 2007 г. |
Радиальная скорость | |
Орбитальные характеристики [2] | |
0,21847 ± 0,00028 а.е. (32 683 000 ± 42 000 км) [3] | |
Эксцентриситет | 0.205 ± 0.08 |
66,64 ± 0,08 д. | |
245 141,6407 ± 4,19 иорданских динаров | |
2° ± 23° | |
Полуамплитуда | 2,20 ± 0,19 м/с |
Звезда | Стекло 581 |
Физические характеристики | |
Масса | ≥5.6 ± 0.6 M 🜨 [3] |
Gliese 581d / ˈ ɡ l iː z ə / (часто сокращается до Gl 581d или GJ 581d ) — сомнительный и часто оспариваемый в экзопланеты кандидат , вращающийся внутри системы Глизе 581 , примерно в 20,4 световых годах от нас в созвездии Весов . Это была третья планета в системе и четвертая (в четырехпланетной модели) или пятая (в опровергнутой пяти- или шестипланетной модели) по порядку от звезды. Многочисленные последующие исследования показали, что планетарный сигнал на самом деле возникает в результате звездной активности, и, следовательно, планеты не существует. [4] [5] [6] [7] но это остается спорным. [8]
значительно массивнее Земли (минимальная масса 6,98 масс Земли), Хотя эта супер-Земля она была первой экзопланетой относительно малой массы , которая считалась вращающейся в пределах обитаемой зоны своей родительской звезды. Предполагая его существование, компьютерное моделирование климата подтвердило возможность существования поверхностных вод, и эти факторы в совокупности обеспечивают относительно высокую степень обитаемости планеты . [9] [10]
История
[ редактировать ]Открытие
[ редактировать ]Команда астрономов под руководством Стефана Удри из Женевской обсерватории использовала инструмент HARPS на Европейской южной обсерватории 3,6-метровом телескопе в Ла Силья , Чили , чтобы обнаружить планету в 2007 году. Команда Удри применила метод лучевой скорости , в котором минимальная масса Размер планеты определяется на основе небольших возмущений, которые она вызывает на орбите своей родительской звезды посредством гравитации . Это исследование оценило орбитальный период планеты в 83 дня. [1]
В конце апреля 2009 года первоначальная группа исследователей пересмотрела свою первоначальную оценку параметров орбиты планеты, обнаружив, что она вращается ближе к своей звезде, чем первоначально предполагалось, с орбитальным периодом 66,8 дней. Они пришли к выводу, что планета находится в обитаемой зоне, где может существовать жидкая вода. [11] Исследование совмещения данных о лучевых скоростях, проведенное в 2010 году, показало, что истинный период Gliese 581d остается неясным, возможно даже однодневный период. [12] Более поздние модели системы, включая планету d, созданные в 2010–2013 годах, поддерживали 67-дневный период. [3] [2]
Спорное существование
[ редактировать ]В сентябре 2012 года Роман Балуев отфильтровал «красный шум» из данных Кека и пришел к выводу, что существование этой планеты вероятно только с точностью до 2,2 стандартных отклонений и, следовательно, является неопределенным. [13] Однако ранее в том же году SS Vogt ( USNO ) вместе с Р.П. Батлером и Н. Хагигипуром опубликовали исследование, которое с гораздо большей вероятностью подтвердило существование планеты; [14] они также провели динамический анализ системы.Дополнительная работа по Глизе 581 как системе из четырех планет (таким образом, включая планету d), демонстрирующая ее долгосрочную орбитальную стабильность, была проведена Макаровым и соавторами. [15]
Исследование, проведенное в 2014 году, пришло к выводу, что Gliese 581d является «артефактом звездной активности, который, если его не полностью исправить, приводит к ложному обнаружению планеты g ». [4] [16] [17] В 2015 году исследование Гиллема Англада-Эскуде и Микко Туоми поставило под сомнение работу 2014 года, заявив о значительном недостатке принятого статистического метода; [18] [19] [20] однако это исследование было опубликовано вместе с опровержением группы, опубликовавшей опровержение в 2014 году. [21] Другое исследование 2015 года подтвердило вывод о том, что сигнал лучевой скорости возникает в результате звездной активности. [22] и исследование 2016 года предоставило дополнительные убедительные доказательства этого. [5]
В 2016 году Э. Р. Ньютон и его коллеги отметили, что для ранних карликов M периоды обращения планет в их обитаемых зонах могут совпадать с периодом вращения звезды (или, в редких случаях, как у Gliese 581d, с его долей); этот аспект серьезно усложняет проверку любых таких планет. [23]
Доказательства, основанные на статье 2022 года, подтвердили результаты предыдущих исследований, предполагающие, что объявление о Gliese 581d произошло из-за ложного обнаружения из-за звездной активности. В этой работе используется обновленная методика корреляции звездной активности с сигналами RV. [7]
В исследовательской записке 2024 года утверждалось, что все еще возможно существование Gliese 581d на основе нового измерения периода вращения Gliese 581, составляющего 148,7 ± 0,8 дня , в отличие от предыдущего значения 130 ± 2 дня из исследования 2014 года, опровергающего планета. Этот новый период вращения не кратен предполагаемому периоду вращения планеты. Однако повторный анализ данных о лучевой скорости не проводился, поэтому, чтобы сделать вывод, потребуются дальнейшие исследования. [8]
Орбитальные характеристики
[ редактировать ]Считалось, что Gliese 581d вращается вокруг Gliese 581 на расстоянии 0,21847 а.е., что составляет примерно пятую часть расстояния, на котором Земля вращается вокруг Солнца, хотя эксцентриситет ее орбиты не был подтвержден. Существовали две модели его орбиты: круглая, как у Земли, и эксцентричная, как у Меркурия . Они были основаны на шестипланетной и четырехпланетной модели системы Глизе 581 соответственно. Согласно модели четырех планет, Глизе 581d, скорее всего, находилась бы в спин-орбитальном резонансе 2:1, вращаясь дважды на каждой орбите своей родительской звезды. Следовательно, день на Глизе 581d должен длиться примерно 67 земных дней. [15] [24]
Орбитальное расстояние помещает его на внешние границы обитаемой зоны - расстояние, на котором считается возможным существование воды на поверхности планетарного тела. На момент открытия орбита планеты первоначально считалась более удаленной. Однако в конце апреля 2009 года первоначальная группа исследователей пересмотрела свою первоначальную оценку параметров орбиты планеты, обнаружив, что она вращается ближе к своей звезде, чем первоначально предполагалось, с орбитальным периодом 66,87 дней. Они пришли к выводу, что планета находится в обитаемой зоне, где может существовать жидкая вода. [11] [25]
Физические характеристики
[ редактировать ]Движение родительской звезды указывает на минимальную массу Gliese 581d, равную 5,6 массы Земли (более ранние анализы давали более высокие значения). [3] Динамическое моделирование системы Gliese 581 в предположении, что орбиты трех планет компланарны, показывает , что система становится неустойчивой, если массы планет превышают минимальные значения в 1,6–2 раза. Используя более ранние минимальные значения массы Gliese 581d, это подразумевает верхний предел массы Gliese 581d в 13,8 массы Земли. [11] Однако состав планеты неизвестен.
Климат и обитаемость
[ редактировать ]Поскольку неизвестно, как планета прошла от Земли, а атмосферные условия невозможно наблюдать с помощью современных технологий, на сегодняшний день наличие атмосферы на планете не подтверждено. Таким образом, все прогнозы климата планеты основаны на предсказанных орбитах и компьютерном моделировании теоретических атмосферных условий.
Поскольку считалось, что Gliese 581d вращается за пределами обитаемой зоны своей звезды, первоначально считалось, что на ней слишком холодно для присутствия жидкой воды. С пересмотренной орбитой 2009 года моделирование климатапроведенные исследователями во Франции в 2011 году, указали на возможные температуры, подходящие для поверхностных вод при достаточном атмосферном давлении. [26] По словам Стефана Удри , «она может быть покрыта «большим и глубоким океаном»; это первый серьезный на планету-океан ». кандидат [27]
В среднем интенсивность света, который Глизе 581d получает от своей звезды, составляет около 30% интенсивности света, который Земля получает от Солнца. Для сравнения, интенсивность солнечного света на Марсе составляет около 40% от интенсивности солнечного света на Земле. [26] Может показаться, что это говорит о том, что Gliese 581d слишком холоден, чтобы поддерживать жидкую воду, и, следовательно, непригоден для жизни. Однако парниковый эффект в атмосфере может значительно повысить температуру планеты. Например, средняя температура Земли будет около -18 ° C. [28] без каких-либо парниковых газов, температура варьируется от примерно 100 °C днем до -150 °C ночью, что очень похоже на ту, что наблюдается на Луне . Если атмосфера Глизе 581d создает достаточно сильный парниковый эффект , а геофизика планеты стабилизирует уровни CO 2 (как это происходит на Земле посредством тектоники плит), тогда температура поверхности может обеспечить круговорот жидкой воды, что, предположительно, позволит планете поддерживать жизнь. [29] [30] [31] [32] Расчеты Barnes et al. предполагают, однако, что приливное нагревание слишком низкое, чтобы поддерживать активную тектонику плит на планете, если только радиогенное нагревание не окажется несколько выше ожидаемого. [33]
Gliese 581d, вероятно, слишком массивен, чтобы быть сделанным только из скального материала. Возможно, первоначально она сформировалась на более отдаленной орбите как ледяная планета, которая затем мигрировала ближе к своей звезде. [9] [34]
Согласно работе, опубликованной в 2007 году, если Gliese 581d существует, это будет первая суперземля, обнаруженная в обитаемой зоне за пределами Солнечной системы. [9] [10]
Привет с Земли
[ редактировать ]В рамках празднования Национальной недели науки в Австралии Cosmos в 2009 году журнал запустил веб-сайт под названием «Привет с Земли» для сбора сообщений для передачи на Глизе 581d. Максимальная длина сообщений составляла 160 символов, и они были ограничены английским языком . Всего было собрано 25 880 сообщений из 195 стран мира. Сообщения были переданы с 70-метрового радиотелескопа DSS-43 Канберрского комплекса дальней космической связи в Тидбинбилле, Австралия , 28 августа 2009 года. [35]
В популярной культуре
[ редактировать ]Глизе 581d — место действия » сериала «Доктор Кто эпизода « Улыбка ». [36] Он также показан в сериале «Во Вселенную» Стивена Хокинга « Эпизод 3: История всего», а также в эпизодах 3 и 8 второго сезона сериала « Как устроена Вселенная» .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Удри, Стефан; Бонфилс, Ксавье; Дельфосс, Ксавье; Форвей, Тьерри; Мэр Мишель; Перье, Кристиан; Буши, Франсуа; Ловис, Кристоф; Пепе, Франческо; Кело, Дидье; Берто, Жан-Лу (2007). «HARPS ищет южные внесолнечные планеты XI. Суперземли (5 и 8 ME ) в системе из трех планет» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 469 (3): L43–L47. arXiv : 0704.3841 . Бибкод : 2007A&A...469L..43U . дои : 10.1051/0004-6361:20077612 . S2CID 119144195 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 октября 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Хатцес, AP (август 2013 г.). «Исследование переменности лучевой скорости GJ 581: о значении GJ 581g». Астрономические Нахрихтен . 334 (7): 616. arXiv : 1307.1246 . Бибкод : 2013AN....334..616H . дои : 10.1002/asna.201311913 . S2CID 119186582 .
- ^ Jump up to: а б с д Фогт, СС; и др. (2010). «Обзор экзопланеты Лика-Карнеги: планета размером 3,1 млн. Е в обитаемой зоне близлежащей звезды M3V Глизе 581». Астрофизический журнал . 723 (1): 954–965. arXiv : 1009.5733 . Бибкод : 2010ApJ...723..954В . дои : 10.1088/0004-637X/723/1/954 . S2CID 3163906 .
- ^ Jump up to: а б Робертсон, Пол; Махадеван, Суврат ; Эндл, Майкл; Рой, Арпита (3 июля 2014 г.). «Звездная активность, маскирующаяся под планеты в обитаемой зоне М-карлика Глизе 581». Наука . 345 (6195): 440–444. arXiv : 1407.1049 . Бибкод : 2014Sci...345..440R . CiteSeerX 10.1.1.767.2071 . дои : 10.1126/science.1253253 . ПМИД 24993348 . S2CID 206556796 .
- ^ Jump up to: а б Хатцес, АП (2016). «Периодические гавариации в GL 581: дополнительные доказательства происхождения активности от GL 581d». Астрономия и астрофизика . 585 : А144. arXiv : 1512.00878 . Бибкод : 2016A&A...585A.144H . дои : 10.1051/0004-6361/201527135 . S2CID 55623630 .
- ^ Трифонов Т.; Кюрстер, М.; и др. (февраль 2018 г.). «CARMENES ищет экзопланеты вокруг M-карликов. Первые измерения лучевых скоростей по визуальным каналам и обновления орбитальных параметров семи планетных систем M-карликов». Астрономия и астрофизика . 609 : А117. arXiv : 1710.01595 . Бибкод : 2018A&A...609A.117T . дои : 10.1051/0004-6361/201731442 .
- ^ Jump up to: а б Додсон-Робинсон, Сара Э.; Дельгадо, Виктор Рамирес; Харрелл, Джастин; Хейли, Шарлотта Л. (01 апреля 2022 г.). «Когерентность в квадрате величины: мощный инструмент для отделения доплеровских открытий планет от звездной активности» . Астрономический журнал . 163 (4): 169. arXiv : 2201.13342 . Бибкод : 2022AJ....163..169D . дои : 10.3847/1538-3881/ac52ed . ISSN 0004-6256 . S2CID 246430514 .
- ^ Jump up to: а б Кунц, Манфред; Энгл, Скотт Г.; Гинан, Эдвард Ф. (январь 2024 г.). «Некогда отмененная обитаемая зона Super-Earth Gliese 581d действительно может существовать!» . Исследовательские записки ААС . 8 (1): 20. Бибкод : 2024RNAAS...8...20C . дои : 10.3847/2515-5172/ad1de4 .
- ^ Jump up to: а б с фон Бло, В.; Бунама, К.; Кунц, М.; Франк, С. (2007). «Обитаемость суперземель в Глизе 581». Астрономия и астрофизика . 476 (3): 1365–1371. arXiv : 0705.3758 . Бибкод : 2007A&A...476.1365V . дои : 10.1051/0004-6361:20077939 . S2CID 14475537 .
- ^ Jump up to: а б Селсис, Франк; Кастинг, Джеймс Ф.; Леврар, Бенджамин; Пайе, Джимми; Рибас, Игнаси; Дельфосс, Ксавье (2007). «Обитаемые планеты вокруг звезды Gl 581?» . Астрономия и астрофизика . 476 (3): 1373–1387. arXiv : 0710.5294 . Бибкод : 2007A&A...476.1373S . дои : 10.1051/0004-6361:20078091 . S2CID 11492499 . Архивировано из оригинала 04.11.2018 . Проверено 17 сентября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с Мэр Мишель; Бонфилс, Ксавье; Форвей, Тьерри; и др. (2009). «HARPS ищет южные внесолнечные планеты, XVIII. Планета массы Земли в планетной системе GJ 581» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 507 (1): 487–494. arXiv : 0906.2780 . Бибкод : 2009A&A...507..487M . дои : 10.1051/0004-6361/200912172 . S2CID 2983930 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 мая 2009 года.
- ^ Доусон, Ребекка И.; Фабрики, Дэниел К. (10 октября 2010 г.) [21 мая 2010 г. (т. 1)]. «Планеты с лучевой скоростью удалены. Новый короткий период для Супер-Земли 55 Cnc e». Астрофизический журнал . 722 (1): 937–953. arXiv : 1005.4050 . Бибкод : 2010ApJ...722..937D . дои : 10.1088/0004-637X/722/1/937 . S2CID 118592734 .
- ^ Роман Балуев (2012). «Влияние красного шума на поиск планет с лучевой скоростью: только три планеты вращаются вокруг GJ581?» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 429 (3): 2052–2068. arXiv : 1209.3154 . Бибкод : 2013MNRAS.429.2052B . дои : 10.1093/mnras/sts476 .
- ^ Фогт, СС; Батлер, Р.П.; Хагигипур, Н. (2012). «Обновление GJ 581: дополнительные доказательства существования Супер-Земли в обитаемой зоне». Астрономические Нахрихтен . 333 (7): 561. arXiv : 1207.4515 . Бибкод : 2012АН....333..561В . дои : 10.1002/asna.201211707 . S2CID 13901846 .
- ^ Jump up to: а б Макаров Валерий Владимирович; и др. (2012). «Динамическая эволюция и спин-орбитальные резонансы потенциально обитаемых экзопланет. Случай GJ 581d». Астрофизический журнал . 761 (2): 83. arXiv : 1208.0814 . Бибкод : 2012ApJ...761...83M . дои : 10.1088/0004-637X/761/2/83 . S2CID 926755 .
- ^ Кенкуа, Дуглас (7 июля 2014 г.). «Планеты земного типа могут быть всего лишь иллюзией» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 29 марта 2019 года . Проверено 8 июля 2014 г.
- ^ «Новые сомнения вызывают две из когда-либо обнаруженных планет, наиболее похожих на Землю» . Новости ЦБК . Архивировано из оригинала 30 декабря 2016 года . Проверено 7 января 2017 г.
- ^ Англада-Эскуде, Гиллем; Туоми, Микко (6 марта 2015 г.). «Комментарий к статье «Звездная активность, маскирующаяся под планеты в обитаемой зоне М-карлика Глизе 581» ». Наука . 347 (6226): 1080–р. arXiv : 1503.01976 . Бибкод : 2015Sci...347.1080A . дои : 10.1126/science.1260796 . ПМИД 25745156 . S2CID 5118513 .
- ^ «Повторный анализ данных показывает, что «обитаемая» планета GJ 581d действительно может существовать» . Астрономия сейчас . 9 марта 2015 года. Архивировано из оригинала 20 мая 2015 года . Проверено 27 мая 2015 г.
- ^ «Глизе 581d: новое исследование подтверждает существование одной из наиболее похожих на Землю известных внесолнечных планет» . 8 марта 2015 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2019 г. . Проверено 7 июля 2019 г.
- ^ Робертсон, Пол; Махадеван, Суврат; Эндл, Майкл; Рой, Арпита (2015). «Ответ на комментарий к статье «Звездная активность, маскирующаяся под планеты в обитаемой зоне М-карлика Глизе 581» ». Наука . 347 (6226): 1080. arXiv : 1503.02565 . Бибкод : 2015Sci...347.1080R . дои : 10.1126/science.1260974 . ПМИД 25745157 . S2CID 206562664 .
- ^ Суарес Маскареньо, А.; и др. (сентябрь 2015 г.), «Периоды вращения карликовых звезд поздних типов из спектроскопии временных рядов высокого разрешения хромосферных индикаторов», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 452 (3): 2745–2756, arXiv : 1506.08039 , Bibcode : 2015MNRAS .452.2745S , doi : 10.1093/mnras/stv1441 , S2CID 119181646 .
- ^ Ньютон, Элизабет Р.; Ирвин, Джонатан; Шарбоно, Дэвид; Берта-Томпсон, Закори К.; Диттманн, Джейсон А. (2016). «Влияние вращения звезд на возможность обнаружения обитаемых планет вокруг M-карликов» . Письма астрофизического журнала . 821 (1): Л 19 (6 стр.). arXiv : 1604.03135 . Бибкод : 2016ApJ...821L..19N . дои : 10.3847/2041-8205/821/1/L19 . S2CID 73538034 .
- ^ Хеллер, Рене; Барнс, Рори; Леконт, Жереми. (август 2011 г.). «Обитаемость внесолнечных планет и эволюция приливного вращения». Происхождение жизни и эволюция биосфер . Onlinefirst (6): 539–543. arXiv : 1108.4347 . Бибкод : 2011OLEB...41..539H . дои : 10.1007/s11084-011-9252-3 . ПМИД 22139513 . S2CID 10154158 .
- ^ «Самая легкая из когда-либо обнаруженных экзопланет» . eso.org. 21 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 5 июля 2009 г. Проверено 21 апреля 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Вордсворт, Р.; и др. (2011). «Глизе 581d — первая обнаруженная экзопланета земной массы в обитаемой зоне». Астрофизический журнал . 733 (2): Л48. arXiv : 1105.1031 . Бибкод : 2011ApJ...733L..48W . дои : 10.1088/2041-8205/733/2/L48 . S2CID 16349424 .
- ^ «Самая легкая из когда-либо обнаруженных экзопланет». Архивировано 24 мая 2011 г. в Wayback Machine , Европейская южная обсерватория. 21 апреля 2009 г. По состоянию на 10 июня 2011 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы о глобальном потеплении» . Lwf.ncdc.noaa.gov. 08.05.2008. Архивировано из оригинала 19 января 2009 г. Проверено 18 января 2009 г.
- ^ фон Бло, В.; и др. (2008). «Обитаемость суперземель: Глизе 581c и 581d». Труды Международного астрономического союза . 3 : 503–506. arXiv : 0712.3219 . Бибкод : 2008IAUS..249..503V . дои : 10.1017/S1743921308017031 . S2CID 113406160 .
- ^ «Мечты Центавра » Архив блога » Глизе 581d: В конце концов, обитаемый мир?» . Centauri-dreams.org. 13 декабря 2007 г. Архивировано из оригинала 22 декабря 2015 г. Проверено 18 января 2009 г.
- ^ «Новая «Супер Земля 2» обнаружена в созвездии Весов» . Dailygalaxy.com. 15 июня 2007 г. Архивировано из оригинала 11 января 2009 г. Проверено 18 января 2009 г.
- ^ Вордсворт, Робин; Франсуа Форже; Франк Селсис; Эуарн Миллур; Бенджамин Чарне; Жан-Батист Мадлен (2011). «Глизе 581d — первая обнаруженная экзопланета земной массы в обитаемой зоне». Астрофизический журнал . 733 (2): Л48. arXiv : 1105.1031 . Бибкод : 2011ApJ...733L..48W . дои : 10.1088/2041-8205/733/2/L48 . S2CID 16349424 .
- ^ Барнс, Рори; Джексон, Брайан; Гринберг, Ричард; Рэймонд, Шон Н. (9 июня 2009 г.). «Приливные пределы обитаемости планет». Астрофизический журнал . 700 (1): L30–L33. arXiv : 0906.1785 . Бибкод : 2009ApJ...700L..30B . дои : 10.1088/0004-637X/700/1/L30 . S2CID 16695095 .
- ^ «Оправдавшиеся надежды на жизнь на далекой планете» . Space.com . 18 июня 2007 года. Архивировано из оригинала 15 декабря 2010 года . Проверено 18 июня 2007 г.
- ^ Дженкинс, Саймон (28 августа 2009 г.). «Земля посылает в космос 25 000 приветов» . Брисбен Таймс. Архивировано из оригинала 14 июля 2014 г. Проверено 16 сентября 2009 г.
- ^ «Посетите захватывающий мир-колонию Доктора Кто... в Валенсии» . Архивировано из оригинала 27 апреля 2017 г. Проверено 22 апреля 2017 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Национальная неделя науки 2009 г. — отправьте сообщение Gliese 581d
- Вордсворт, РД; и др. (2010). «Пригодна ли для жизни Глизе 581d? Некоторые ограничения, связанные с моделированием радиационно-конвективного климата». Астрономия и астрофизика . 522 : А22. arXiv : 1005.5098 . Бибкод : 2010A&A...522A..22W . дои : 10.1051/0004-6361/201015053 . S2CID 21253381 .