A Gliese 581 bolygórendszer a Gliese 581 csillag és a körülötte keringő objektumok gravitációsan kötött rendszere. A rendszerről ismert, hogy legalább három, a radiális sebesség módszerével felfedezett bolygóból és egy törmelékkorongból áll. A rendszer nevezetessége elsősorban annak köszönhető, hogy 2008 és 2010 között a korai exobolygókutatás során felfedezték a rendszer lakhatósági zónájában keringő lehetséges földi bolygókat, valamint annak, hogy a rendszer viszonylag közel, 20 fényévre van a Naprendszerhez. Megfigyelési története azonban ellentmondásos a téves észlelések és feltételezések miatt, és mivel a radiális sebesség módszer a tömegükön kívül kevés információt szolgáltat magukról a bolygókról.
A megerősített bolygók feltehetően a csillaghoz közel helyezkednek el, közel körkörös pályával. A csillagtól való távolság sorrendjében ezek a Gliese 581e, a Gliese 581b és a Gliese 581c. A betűk a felfedezés sorrendjét jelölik, a b az első bolygó, amelyet a csillag körül fedeztek fel.
Megfigyelések történeteSzerkesztés
A csillag körül keringő bolygó első bejelentése a Gliese 581b volt, amelyet a svájci Genfi Obszervatórium és a franciaországi Grenoble-i Egyetem csillagászai fedeztek fel. Az ESO/HARPS spektrométer kiterjedt adatainak felhasználásával 2005 augusztusában észlelt bolygó volt az ötödik bolygó, amelyet vörös törpe körül fedeztek fel. Ugyanezen csoport további megfigyelései további két bolygó, a Gliese 581c és a Gliese 581d észlelését eredményezték. A Gliese 581d keringési idejét eredetileg 83 naposnak gondolták, de később alacsonyabb, 67 napos értékre módosították. A felülvizsgált keringési távolság a lakhatósági zóna külső határán helyezkedik el, vagyis azon a távolságon, ahol kedvező légköri feltételek mellett lehetségesnek tartják, hogy egy bolygó felszínén folyékony víz legyen. A Gliese 581d a becslések szerint a Föld által a Napból érkező fény intenzitásának mintegy 30%-át kapja. Összehasonlításképpen, a Marsra érkező napfény intenzitása körülbelül 40%-a a Földre esőnek, bár ha a bolygó légkörében nagy mennyiségű szén-dioxid van jelen, az üvegházhatás fagypont felett tarthatja a hőmérsékletet.
A következő felfedezés a Gliese 581e belső bolygó volt, amelyet szintén a Genfi Obszervatórium végzett, és a HARPS műszer adatait felhasználva 2009. április 21-én jelentették be. Ez a legalább 1,9 Föld tömegű bolygó akkoriban a legkevésbé tömeges, megerősített exobolygó volt, amelyet egy fősorozatú csillag körül azonosítottak.
2010. szeptember 29-én a Keck Obszervatóriumot használó csillagászok a HARPS és HIRES műszerek adatsorainak kombinációjának elemzése alapján két további bolygót, a Gliese 581f és a Gliese 581g bolygókat javasolták, amelyek mindketten közel körkörös pályán keringenek. A javasolt Gliese 581f bolygóról azt gondolták, hogy egy 7 földtömegű, 433 napos pályán keringő bolygó, amely túl hideg ahhoz, hogy folyékony vizet tartalmazzon. A Gliese 581g bolygójelölt nagyobb figyelmet keltett: az egyik felfedezője a Zarmina világa becenevet adta neki, és a Gliese 581g becsült tömege 3 és 4 földtömeg között volt, 37 napos keringési idővel. A számítások szerint a keringési távolság jóval a csillag lakhatósági zónáján belül van, bár a bolygó várhatóan szökőárral van rögzítve, és a bolygó egyik oldala mindig a csillag felé néz. A Nemzeti Tudományos Alapítvány munkatársának, Lisa-Joy Zgorskinak adott interjúban Steven Vogtot arról kérdezték, hogy mit gondol a Gliese 581g bolygón létező élet esélyeiről. Vogt optimista volt: “Nem vagyok biológus, és nem is akarok biológust játszani a tévében. Személy szerint, tekintve az élet mindenütt jelenlétét és hajlamát arra, hogy virágozzon, ahol csak tud, azt mondanám, hogy … az élet esélye ezen a bolygón 100%-os. Szinte semmi kétségem sincs efelől.”
Két héttel a Gliese 581f és Gliese 581g felfedezésének bejelentése után Francesco Pepe, a Genfi Obszervatórium csillagásza arról számolt be, hogy a HARPS spektrográf által 6,5 év alatt végzett 179 mérés új elemzése során sem a g, sem az f bolygó nem volt kimutatható, és a vonatkozó mérések bekerültek az arXiv preprint szerverre feltöltött, bár referált folyóiratban még nem publikált tanulmányba. A Gliese 581f nem létezését viszonylag hamar elfogadták: kimutatták, hogy a radiális sebességváltozások, amelyek a Gliese 581f állítólagos felfedezéséhez vezettek, inkább a csillagaktivitási ciklushoz, mintsem egy keringő bolygóhoz kapcsolódnak. Ennek ellenére a g bolygó létezése továbbra is vitatott maradt: Vogt a médiában úgy reagált, hogy kiáll a felfedezés mellett, és kérdések merültek fel azzal kapcsolatban, hogy a hatás a körkörös, nem pedig az excentrikus pályák feltételezésének, illetve az alkalmazott statisztikai módszereknek köszönhető.
A bayesi elemzés nem talált egyértelmű bizonyítékot egy ötödik bolygójelre a kombinált HIRES/HARPS adatsorban, bár más vizsgálatok arra a következtetésre vezettek, hogy az adatok igenis alátámasztják a g bolygó létezését, bár a paraméterekben erős degenerációkkal, a Gliese 581d külső bolygóval való első excentrikus harmonikus hatás következtében.
Azzal a feltételezéssel, hogy az adatokban jelen lévő zaj korrelált (inkább vörös zaj, mint fehér zaj), Roman Baluev nemcsak a g bolygó, hanem a Gliese 581d létezését is megkérdőjelezte, és azt sugallta, hogy csak három bolygó (Gliese 581b, c és e) van jelen.
2012. november 27-én az Európai Űrügynökség bejelentette, hogy a Herschel űrobszervatórium felfedezett egy üstökösövet “25 ± 12 AU-tól több mint 60 AU-ig”. Ebben “legalább tízszer annyi” üstökös lehet, mint a Naprendszerben. Ez valószínűleg kizárja a Szaturnusz tömegű bolygókat a 0,75 AU-n túl. Azonban egy másik (felfedezetlen) bolygó távolabb, mondjuk egy Neptunusz-tömegű bolygó 5 AU-nál, szükséges lehet az üstökösöv utánpótlásának fenntartásához.”
A Gliese 581d létezése ellen egy másik ellenvetést is felhoztak egy 2014-es tanulmányban, amelynek szerzői azzal érveltek, hogy a Gliese 581d “a csillagtevékenység műtárgya, amely hiányos korrekció esetén a g bolygó hamis észlelését okozza”. Ez továbbra is ellentmondásos, egy 2015-ös tanulmány egyetért a 2014-es elemzéssel, egy másik pedig nem ért vele egyet.
BolygókSzerkesztés
A rendszer folyamatos elemzése során több modell is született a rendszer pályaelrendezésére. Jelenleg nincs konszenzus, és a rendelkezésre álló radiális sebességadatok alapján 3, 4, 5 és 6 bolygóból álló modelleket javasoltak. A legtöbb ilyen modell azonban azt jósolja, hogy a belső bolygók közel körpályán vannak, míg a külső bolygók, különösen a Gliese 581d, amennyiben létezik, inkább elliptikus pályán keringenek.
A Gliese 581 lakhatósági zónájának modelljei azt mutatják, hogy az körülbelül 0,1 és 0,5 AU között húzódik, és a Gliese 581d pályájának egy részét is magába foglalja. Az első három bolygó közelebb kering a csillaghoz, mint a lakhatósági zóna belső pereme, a d és g bolygók pedig azon belül keringenek.
| Társa (a csillagtól számított sorrendben) |
Massza | Semimajor tengely (AU) |
keringési idő (napok) |
excentricitás | inklináció | sugár |
|---|---|---|---|---|---|---|
| e | ≥1.7 ± 0.2 M⊕ | 0.02815 ± 0.00006 | 3.1490 ± 0.0002 | 0.00-0.06 | – | – |
| b | ≥15,8 ± 0,3 M⊕ | 0,04061 ± 0,00003 | 5,3686 ± 0,0001 | 0,00-0.03 | – | – |
| c | ≥5,5 ± 0,3 M⊕ | 0,0721 ± 0,0003 | 12,914 ± 0,002 | 0,00-0.06 | – | – |
| g (meg nem erősített) | ≥2.2 M⊕ | 0.13 | 32 | 0.00 | – | – |
| d (meg nem erősített) | 6.98 ± 0.3 M⊕ | 0.21847 ± 0.00028 | 66.87 ± 0.13 | 0.00-0.25 | – | – |
| Törmelékkorong | 25 ± 12 AU->60 AU | 30° – 70° | – | |||
Megerősített bolygókSzerkesztés
Gliese 581eSzerkesztés
A Gliese 581e a legbelső bolygó, és 1,7 földtömegű minimális tömegével a három közül a legkisebb tömegű. A 2009-ben felfedezett bolygó egyben a legfrissebb megerősített bolygó, amelyet ebben a rendszerben fedeztek fel. Egy pálya megtételéhez 3,15 napra van szüksége. A kezdeti elemzések azt sugallták, hogy a bolygó pályája meglehetősen elliptikus, de miután a radiális sebességméréseket korrigálták a csillagtevékenységgel, az adatok most már körkörös pályára utalnak.
Gliese 581bSzerkesztés
A Gliese 581b a legnagyobb tömegű ismert bolygó, amely a Gliese 581 körül kering, és elsőként fedezték fel.
Gliese 581cSzerkesztés
A Gliese 581c a harmadik bolygó, amely a Gliese 581 körül kering. A bolygót 2007 áprilisában fedezték fel. Udry et al. 2007-es tanulmányukban azt állították, hogy ha a Gliese 581c Föld-típusú összetételű, akkor 1,5R⊕ sugarú lenne, ami akkoriban “az összes ismert exobolygó közül a leginkább Föld-szerűvé” tette volna. A sugár közvetlen mérése nem lehetséges, mert a Földről nézve a bolygó nem halad át a csillagán. A bolygó minimális tömege a Föld tömegének 5,5-szerese. A bolygó kezdetben potenciálisan lakhatónak tűnt, bár ezt azóta elvetették. Az átlagos fekete test felszíni hőmérséklete a becslések szerint -3 °C (Vénusz-szerű albedó esetén) és 40 °C (Föld-szerű albedó esetén) között van, azonban a Vénuszéhoz hasonló elszabadult üvegházhatás miatt a hőmérséklet sokkal magasabb lehet (kb. 500 Celsius-fok). Egyes csillagászok úgy vélik, hogy a rendszer bolygóvándorláson mehetett keresztül, és a Gliese 581c a fagyhatáron túl alakulhatott ki, a Ganymedeshez hasonló jeges égitestekhez hasonló összetétellel. A Gliese 581c alig 13 nap alatt tesz meg egy teljes pályát.
Meg nem erősített bolygókSzerkesztés
Gliese 581gSzerkesztés
A Gliese 581g, nem hivatalos nevén Zarmina világa, egy meg nem erősített (és vitatott) exobolygó, amely állítólag a Gliese 581 bolygórendszerben kering, húsz fényévre a Földtől. A Lick-Carnegie Exoplanet Survey fedezte fel, és ez a hatodik bolygó, amelyet a csillag körül találtak (a Gliese 581 f-ről kiderült, hogy műbolygó); létezését azonban az Európai Déli Obszervatórium (ESO) / High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) kutatócsoportja nem tudta megerősíteni, és létezése továbbra is vitatott. Úgy gondolják, hogy csillagának lakhatósági zónája közepének közelében van. Ez azt jelenti, hogy felszínén folyékony vizet – minden ismert élet szükségszerűségét – tudna fenntartani, ha a bolygón kedvező légköri viszonyok uralkodnak.
A Gliese 581g-t állítólag a Lick-Carnegie Exoplanet Survey csillagászai fedezték fel. A szerzők szerint a bolygó észleléséhez mind a nagy felbontású Echelle-spektrométer (HIRES), mind a HARPS adatsoraira szükség volt; az ESO/HARPS felmérőcsoport azonban nem tudta megerősíteni a létezését. A bolygó megerősítetlen maradt, mivel nem sikerült konszenzusra jutni a létezéséről. További újraelemzések csak négy bolygóra találtak bizonyítékot, de a felfedező, Steven S. Vogt nem értett egyet ezekkel a következtetésekkel; Guillem Anglada-Escudé egy másik tanulmánya később alátámasztotta a bolygó létezését. 2012-ben Vogt újbóli elemzése is alátámasztotta a létezését. Egy 2014-es újabb tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy hamis pozitív eredményről van szó; 2015-ben azonban az adatok újraelemzése azt sugallta, hogy továbbra is létezhet. A bolygó feltehetően szökőárral van rögzítve a csillagához. Ha a bolygónak sűrű légköre van, akkor képes lehet a hő keringetésére. A bolygó tényleges lakhatósága a felszín és a légkör összetételétől függ. A feltételezések szerint a bolygó hőmérséklete -37 és -11 °C (-35 és 10 °F) között lehet. Összehasonlításképpen, a Föld átlagos felszíni hőmérséklete 15 °C (59 °F) – míg a Mars átlagos felszíni hőmérséklete körülbelül -63 °C (-81 °F). Vogt szerint a bolygónak “100%-os” esélye van az élet fenntartására, de ez vitatott.
Gliese 581dSzerkesztés
A Gliese 581d egy exobolygó, amely jelenleg vitatott a zaj és a csillagtevékenység okozta pontatlan elemzés miatt, és a NASA Exoplanet Archive cáfoltnak tekinti. Ez továbbra is ellentmondásos, egy 2015-ös tanulmány egyetért a 2014-es elemzéssel, egy másik pedig nem ért egyet vele. Egy 2019-es, a közeli M-törpék körül keringő bolygókról szóló tanulmány a GJ 581 d-t sorolja fel (bár ők GJ 581 e-ként jelölik). A bolygó tömegét 6,98 Földnek, sugarát pedig – Föld-szerű összetételt feltételezve – 2,2R⊕-nek gondolják, ami szuperfölddé teszi. A keringési periódusát 66,87 naposnak gondolják, félnagytengelye 0,21847 AU, korlátlan excentricitással. Elemzések szerint a csillag lakhatósági zónájában kering, ahol a hőmérséklet éppen megfelelő az élet fenntartásához.
SETIEdit
A Gliese 581 rendszer mind a SETI, mind az aktív SETI földönkívüli életet kereső kutatásainak célpontja volt.Az A Message from Earth (AMFE) egy nagy teljesítményű digitális rádiójel, amelyet 2008. október 9-én küldtek a Gliese 581c felé. A jel egy digitális időkapszula, amely 501 üzenetet tartalmaz, amelyeket a Bebo közösségi oldal versenyén keresztül választottak ki. Az üzenetet az Ukrán Nemzeti Űrügynökség Jevpatoria RT-70 rádióteleszkópjának radarteleszkópjával küldték. A jel 2029 elején éri el a Gliese 581-et.
A Ragbir Bhathal az optikai SETI segítségével azt állította, hogy 2008-ban egy megmagyarázhatatlan fényimpulzust észlelt a Gliese 581 rendszer irányából.
2012-ben a perthi Curtin Egyetem Nemzetközi Rádiócsillagászati Kutatóközpontja a Gliese 581-et pontosan megcélozta az Australian Long Baseline Array segítségével, amely három ausztráliai rádióteleszkópot és a Very Long Baseline Interferometry technikát használta, azonban nem találtak jelölt jeleket.
TörmelékkorongSzerkesztés
A rendszer külső peremén egy hatalmas törmelékkorong található, amely több üstököst tartalmaz, mint a Naprendszer. A törmelékkorong dőlésszöge 30° és 70° között van. Ha a bolygópályák ugyanabban a síkban feküdnének, akkor tömegük a minimális tömegértékek 1,1 és 2-szerese között lenne.