Gliese 581c - Gliese 581c

581c
	Gliese 581c'nin Dünya ve Neptün ile boyut karşılaştırması ( ; seçilen varsayımsal modellenmiş kompozisyonlara dayalı olarak )
keşif
Tarafından keşfedildi	Stephane Udry et al.
keşif sitesi	La Silla Gözlemevi
keşif tarihi
Algılama yöntemi	Radyal hız
yörünge özellikleri
Yarı büyük eksen	0.0721 ± 0.0003 AU (10.786.000 ± 45.000 km)
eksantriklik	0,00 ± 0,06
Yörünge dönemi	12.914 ± 0.002 gün
periastronun zamanı	2454759,2 ± 0,1
yarı genlik	3,3 ± 0,2
Yıldız	581

Gliese 581 C / ɡ l Ben bir Z ə / ( Gl 581c veya GJ 581c ) a, gezegen içinde yörüngedeki Gliese 581 sistemi. Sistemde keşfedilen ikinci ve yıldızdan itibaren üçüncü gezegendir . Kütlesi Dünya'nınkinin en az 5,5 katı olan bir süper Dünya (Dünya'nın on Dünya kütlesine kadar olan kütlesinden daha büyük kütlelere sahip bir gezegen kategorisi) olarak sınıflandırılır .

Gliese 581c, astronomların ilgisini çekti, çünkü yıldızının yaşanabilir bölgesinde , yüzeyindeki sıvı suya uygun bir sıcaklığa sahip ve potansiyel olarak ekstremofil formları destekleyebilen ilk potansiyel olarak Dünya benzeri gezegen olduğu bildirildi . Dünya benzeri yaşam. Bununla birlikte, daha fazla araştırma, gezegenin yaşanabilirliği konusunda şüphe uyandırıyor. Bu edilir tidally kilitli hayat, yaşama en iyi umut "olacağını ortaya şansım eğer öyleyse (her zaman yörüngesinde nesneye aynı yüzü sunar) sonlandırıcı bölge ".

Astronomik açısından Gliese 581 sistemi 20.37 de, nispeten yakın yeryüzüne olan ışık yılı yönünde (120 trilyon mil 193 trilyon Türk kilometre) takımyıldızı arasında Terazi . Bu mesafe, eğim ve sağ yükseliş koordinatlarıyla birlikte Samanyolu'ndaki tam yerini verir .

keşif

Ekip, Temmuz 2007 dergisi Astronomy & Astrophysics'de yayınlanan 27 Nisan 2007 tarihli bulgularını içeren bir makale yayınladı . Keşif zamanda, olduğu bildirildi ilk potansiyel Dünya benzeri gezegen yaşanabilir bölgenin kendi yıldızının ve en küçük bilinen gezegenin bir çevrede anakola Nisan 2009'da yıldızı ama 21, Gliese 581 yörüngedeki başka gezegen, Yaklaşık 1,9 Dünya kütlesi kütleye sahip Gliese 581e duyuruldu. Gazetede ayrıca sistemdeki başka bir gezegenin, Gliese 581d'nin, minimum kütlesi 7,7 Dünya kütlesi ve yarı ana ekseni 0,25 astronomik birimin keşfini duyurdular .

Fiziksel özellikler

Yığın

Gliese 581c'nin varlığı ve kütlesi, güneş dışı gezegenleri tespit etmek için radyal hız yöntemiyle ölçülmüştür . Bir gezegenin kütlesi, ev sahibi yıldız Gliese 581 ile gezegenleri arasındaki ortak bir kütle merkezi etrafındaki küçük periyodik hareketlerle hesaplanır. Altı gezegenin tümü bir Kepler çözümü ile donatıldığında , gezegenin minimum kütlesi 5.5 Dünya kütlesi olarak belirlenir. Radyal hız yöntemi tek başına gerçek kütleyi belirleyemez, ancak bundan çok daha büyük olamaz, aksi takdirde sistem dinamik olarak kararsız olur. Gezegenlerin yörüngelerinin eş düzlemli olduğunu varsayan Gliese 581 sisteminin dinamik simülasyonları , gezegenlerin minimum kütlelerinin yaklaşık 1,6 ila 2 katını aşamayacağını veya gezegen sisteminin kararsız olacağını gösterir (bu, öncelikle e ve b gezegenleri arasındaki etkileşimden kaynaklanır). ). Gliese 581c için üst sınır 10.4 Dünya kütlesidir.

yarıçap

Gliese 581c geçişte algılanmadığı için yarıçapı ölçümü yoktur. Ayrıca, onu tespit etmek için kullanılan radyal hız yöntemi , gezegenin kütlesine yalnızca daha düşük bir sınır koyar; bu, gezegen yarıçapı ve yapısının teorik modellerinin yalnızca sınırlı kullanımda olabileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, gezegenin yörüngesinin rastgele bir yönelimi olduğu varsayıldığında, gerçek kütlenin ölçülen minimum kütleye yakın olması muhtemeldir.

Gerçek kütlenin minimum kütle olduğu varsayılarak, yarıçap çeşitli modeller kullanılarak hesaplanabilir. Örneğin, Gliese 581c, büyük bir demir çekirdeğe sahip kayalık bir gezegense, Udry'nin ekibine göre, Dünya'nınkinden yaklaşık %50 daha büyük bir yarıçapa sahip olmalıdır. Böyle bir gezegenin yüzeyindeki yerçekimi , Dünya'dakinden yaklaşık 2.24 kat daha güçlü olacaktır. Bununla birlikte, Gliese 581c buzlu ve/veya sulu bir gezegense, Diana Valencia ve ekibi tarafından Gliese 876 d için derlenen yoğunluk modellerine göre , yarıçapı çok büyük bir dış hidrosferde bile Dünya'nın 2 katından daha az olacaktır . Böylesine buzlu ve/veya sulu bir gezegenin yüzeyindeki yerçekimi, Dünya'dakinden en az 1.25 kat daha güçlü olacaktır. Yarıçapın gerçek değerinin, yukarıda özetlenen yoğunluk modelleriyle hesaplanan iki uç arasındaki herhangi bir şey olabileceğini iddia ediyorlar.

Diğer bilim adamlarının görüşleri farklıdır. MIT'den Sara Seager , Gliese 581c ve diğer beş Dünya kütleli gezegenlerin şunlar olabileceğini tahmin etti:

çoğunlukla silikattan "kaya devleri" ;
katı demirden "top mermisi" gezegenler ;
çoğunlukla helyum ve hidrojenden oluşan "gaz cüceleri" ;
karbon açısından zengin " elmas dünyalar";
tamamen sıcak " buz VII dünyaları";
tamamen " karbon monoksit dünyaları".

Gezegen, yıldızı Dünya yönünden görüldüğü gibi geçiyorsa, yarıçap biraz belirsizlikle de olsa ölçülebilir olmalıdır. Ne yazık ki, Kanada yapımı MOST uzay teleskopuyla yapılan ölçümler , geçişlerin olmadığını gösteriyor.

Yeni araştırma, süper Dünyaların kayalık merkezlerinin, Güneş Sistemi'nin iç gezegenleri gibi karasal kayalık gezegenlere dönüşme olasılığının düşük olduğunu, çünkü büyük atmosferlerine tutunuyor gibi göründüklerini gösteriyor. Küçük kayalık çekirdek, esas olarak ince bir atmosfere sahip kayalardan oluşan bir gezegene dönüşmek yerine, hidrojen açısından zengin büyük zarfı tarafından yutulmaya devam ediyor.

yörünge

Gliese 581 sisteminin yörüngeleri, g gezegeni hariç 2009 analizine göre. Resimde, Gliese 581c yıldızdan üçüncü gezegendir.

Gliese 581c'nin yörünge periyodu ("yıl") 13 Dünya günüdür ve yörünge yarıçapı Dünya'nınkinin sadece yaklaşık %7'si, yaklaşık 11 milyon km, Dünya ise Güneş'ten 150 milyon km uzaklıktadır . Ev sahibi yıldız Güneş'ten daha küçük ve daha soğuk olduğundan ve dolayısıyla daha az parlak olduğundan, bu mesafe gezegeni Udry'nin ekibine göre yıldızın etrafındaki yaşanabilir bölgenin "sıcak" kenarına yerleştirir. Astrofizikte, "yaşanabilir bölge"nin, bir gezegenin yüzeyindeki sıvı suyu destekleyebileceği yıldızdan uzaklık aralığı olarak tanımlandığına dikkat edin: gezegenin çevresinin insanlar için uygun olacağı anlamına gelmemelidir. Daha kısıtlayıcı bir parametre aralığı gerektiren durum. Gliese 581 yaşı ve bir M0 yıldızı tipik yarıçap metalliğe Sun'ın 0,00465 AU karşı 0,00128 AU vardır. Bu yakınlık, gezegenin yüzeyinde gökyüzüne bakan bir gözlemci için, birincil yıldızın, Güneş'in Dünya yüzeyinden göründüğünden daha geniş bir alanda 3.75 kat ve 14 kat daha büyük görünmesi gerektiği anlamına gelir.

gelgit kilidi

Gliese 581'den küçük bir ayrılığı nedeniyle, gezegenin genellikle bir yarım kürenin her zaman yıldıza dönük olduğu (sadece gündüz) ve diğerinin daima uzağa baktığı (sadece gece) veya başka bir deyişle gelgit kilitli olduğu düşünülmüştür . Yıldız aktivitesini hesaba katan sisteme en son yörünge uyumu dairesel bir yörüngeyi gösterir, ancak daha eski uyumlar 0.10 ile 0.22 arasında bir eksantriklik kullanır. Gezegenin yörüngesi eksantrik olsaydı, şiddetli gelgit bükülmesine maruz kalırdı. Gezegen yıldıza yakın olduğunda gelgit kuvvetleri daha güçlü olduğundan, eksantrik gezegenlerin yörünge periyodundan daha kısa bir dönme periyoduna sahip olmaları beklenir, buna sözde senkronizasyon da denir. Bu etkinin bir örneği, her iki yörüngede üç dönüşü tamamlayan 3:2 rezonansta gelgit olarak kilitlenen Merkür'de görülür . Her durumda, 1:1 gelgit kilidi durumunda bile, gezegen serbest bırakılacak ve sonlandırıcı alternatif olarak kurtuluş sırasında aydınlatılacak ve karartılacaktır.

Gezegenin yörüngesinin zaman içindeki evriminin modelleri, bu gelgit kilitlemesinden kaynaklanan ısınmanın gezegenin jeolojisinde önemli bir rol oynayabileceğini öne sürüyor . Bilim adamları tarafından önerilen modeller gelgit ısıtma bu üç kat fazla ilgili yüzey ısı akışının elde olabilir tahmin Jüpiter uydusu Io volkanlar levha tektoniği gibi büyük jeolojik aktiviteleri de ortaya çıkar.

Yaşanabilirlik ve iklim

Von Bloh ve arkadaşları tarafından Gliese 581c çalışması. "Süper Dünya Gl 581c, yıldıza çok yakın olduğu için açıkça yaşanabilir bölgenin dışında." Selsis ve ark. Hatta "yaşanabilir bölgedeki bir gezegenin mutlaka yaşanabilir olmadığını" ve bu gezegenin ana yıldızın "muhafazakar yaşanabilir bölgesi olarak kabul edilebilecek olanın dışında olduğunu" ve ayrıca orada herhangi bir su varsa o zaman kaybolduğunu iddia ediyor. kırmızı cüce güçlü bir X-ışını ve EUV yayıcıydı, bugün Venüs gibi 700 ila 1.000 K (427 ila 727 °C ) arasında değişen yüzey sıcaklıklarına sahip olabilir . Diğer bilim adamları tarafından yapılan sıcaklık spekülasyonları, ana yıldız Gliese 581'in sıcaklığına (ve ondan gelen ısıya) dayanıyordu ve yıldızın 3.432 K ila 3.528 K arasındaki sıcaklığı için hata payı (96 °C/K) hesaba katılmadan hesaplandı. bu , eksantriklik düşünülmeden önce bile gezegen için geniş bir ışınım aralığına yol açar .

Etkili sıcaklıklar

Gliese 581'in Güneş'inkinin 0,013 katı ölçülen yıldız parlaklığını kullanarak, Gliese 581c'nin etkin sıcaklığını , yani muhtemelen yüzey sıcaklığından farklı olan siyah cisim sıcaklığını hesaplamak mümkündür . Udry'nin ekibine göre, Gliese 581c için etkili sıcaklık , Venüs (0,64) gibi bir albedo (yansıma) varsayarsak , -3 °C (27 °F ) olur ve Dünya benzeri bir albedo (0.296) varsayarsak, 40 °C (104 °F), suyun 1 atmosfer basınçta sıvı olacağı aralıkla örtüşen bir sıcaklık aralığı olacaktır . Bununla birlikte, gezegen atmosferinin sera özellikleri nedeniyle etkin sıcaklık ve gerçek yüzey sıcaklığı çok farklı olabilir. Örneğin, Venüs'ün efektif sıcaklığı 34.25 °C (93.65 °F), ancak yüzey sıcaklığı 464 °C (867 °F) (esas olarak %96.5 karbondioksit atmosferi nedeniyle ), yaklaşık 430 °C fark (770 °F).

Yaşanabilirliğin çalışmalar için (yani, sıvı su aşırı sert yaşam formları) Gliese 581 C muhtemelen muzdarip olduğu sonucuna kaçak sera etkisi ile ilgili olduğu tespit benzer Venüs gibi ve, yaşanabilir olması son derece düşüktür. Bununla birlikte, gezegenin gündüz tarafında yeterli yansıtıcı bulut örtüsünün varlığı ile bu kaçak sera etkisi önlenebilir. Alternatif olarak, yüzey buzla kaplı olsaydı, yüksek bir albedoya (yansıma) sahip olurdu ve bu nedenle, bu durumun çok kararsız olması beklense de, gezegeni yaşanabilirlik için çok soğuk hale getirmek için gelen güneş ışığının yeterli bir kısmını uzaya geri yansıtabilirdi. yaklaşık 0.95'ten büyük çok yüksek albedolar (yani buz) haricinde: volkanik aktivite ile karbon dioksit salınımı veya yıldız altı noktada ısıtma nedeniyle su buharı salınımı, kaçak bir sera etkisini tetikleyecektir.

Sıvı su

Gliese 581c'nin yaşanabilir bölgenin dışında kalması muhtemel . Suyun mevcut olduğuna dair doğrudan bir kanıt bulunamadı ve muhtemelen sıvı halde mevcut değil. Güneş dışı gezegen HD 209458 b'yi ölçmek için kullanılana benzer teknikler gelecekte, gezegenin atmosferinde buhar halindeki suyun varlığını belirlemek için kullanılabilir , ancak bu yalnızca, yörüngesi şu şekilde hizalanmış bir gezegenin ender durumundadır. için geçiş Gliese 581 C yapmak bilinmemektedir yıldızı.

Gelgit kilitli modeller

Teorik modeller , eğer varsa, su ve karbondioksit gibi uçucu bileşiklerin güneşe bakan tarafın kavurucu sıcaklığında buharlaşabileceğini, daha soğuk gece tarafına göç edebileceğini ve buzullar oluşturmak üzere yoğunlaşabileceğini tahmin ediyor . Zamanla, tüm atmosfer gezegenin gece tarafındaki buz kütlelerine dönüşebilir. Bununla birlikte, Gliese 581c'nin yüzeyinde su ve/veya karbon dioksitin bulunup bulunmadığı hala bilinmemektedir. Alternatif olarak, kararlı olacak kadar büyük bir atmosfer, ısıyı daha eşit bir şekilde dolaştıracak ve yüzeyde daha geniş bir yaşanabilir alan sağlayacaktır. Örneğin, Venüs küçük bir eksenel eğime sahip olmasına rağmen , kutuplarda yüzeye çok az güneş ışığı ulaşır. Dünya'nınkinden yaklaşık 117 kat daha yavaş olan yavaş bir dönüş hızı, uzun günler ve geceler üretir. Herhangi bir zamanda Venüs'e düşen güneş ışığının eşit olmayan dağılımına rağmen, kutup bölgeleri ve Venüs'ün gece tarafı, küresel olarak dolaşan rüzgarlar tarafından neredeyse gündüz kadar sıcak tutulur.

Dünya'dan Bir Mesaj

Dünyadan Bir Mesaj (AMFE), 9 Ekim 2008'de Gliese 581c'ye gönderilen yüksek güçlü bir dijital radyo sinyalidir. Sinyal, sosyal paylaşım sitesi Bebo'daki bir yarışma yoluyla seçilen 501 mesajı içeren dijital bir zaman kapsülüdür . Mesajı kullanılarak gönderilen RT-70 radar teleskop arasında Ukrayna 'nın Devlet Uzay Ajansı . Sinyal Gliese 581c gezegenine 2029'un başlarında ulaşacak. İçeriğin halk tarafından seçildiği dünyanın ilk dijital zaman kapsülü olan AMFE projesine ünlüler ve politikacılar dahil yarım milyondan fazla insan katıldı.

22 Ocak 2015 itibariyle mesaj, Gliese 581 sistemine olan mesafenin %31,0'i olan toplam 192 trilyon km'nin 59.48 trilyon km'sini kat etti.

13 Şubat 2015 tarihinde, (dahil bilim adamları David Grinspoon , Seth Shostak ve David Brin yıllık toplantısında) Advancement of Science için Amerikan Derneği , tartışılan Aktif SETI ve olası akıllı bir mesaj iletmek ister uzaylılarla içinde Cosmos iyi bir fikir olduğunu ; Aynı hafta, SETI topluluğundan birçok kişi tarafından imzalanan ve "herhangi bir mesaj gönderilmeden önce dünya çapında bilimsel, politik ve insani bir tartışmanın yapılması gerektiğine" dair bir bildiri yayınlandı. Ancak ne Frank Drake ne de Seth Shostak bu çağrıyı imzalamadı. 28 Mart 2015'te Seth Shostak tarafından farklı bir bakış açısına sahip ilgili bir makale yazılmış ve The New York Times'da yayınlanmıştır .