Gliese 581

Il sistema planetario di Gliese 581 è il sistema legato gravitazionalmente che comprende la stella Gliese 581 e gli oggetti che vi orbitano. Il sistema è noto per essere composto da almeno tre pianeti scoperti utilizzando il metodo della velocità radiale, insieme ad un disco di detriti. La notorietà del sistema è dovuta principalmente alle prime scoperte esoplanetologiche, tra il 2008 e il 2010, di possibili pianeti terrestri che orbitano all’interno della sua zona abitabile e alla relativa vicinanza del sistema al sistema solare a 20 anni luce di distanza. Tuttavia, la sua storia di osservazione è controversa a causa di falsi rilevamenti e congetture e con il metodo della velocità radiale che fornisce poche informazioni sui pianeti stessi oltre alla loro massa.

I pianeti confermati si ritiene siano situati vicino alla stella con orbite quasi circolari. In ordine di distanza dalla stella, questi sono Gliese 581e, Gliese 581b e Gliese 581c. Le lettere rappresentano l’ordine di scoperta, con b che è il primo pianeta ad essere scoperto intorno alla stella.

Storia dell’osservazioneModifica

Il primo annuncio di un pianeta intorno alla stella fu Gliese 581b scoperto dagli astronomi dell’Osservatorio di Ginevra in Svizzera e dell’Università di Grenoble in Francia. Rilevato nell’agosto 2005 e utilizzando i dati estesi dello spettrometro ESO/HARPS, è stato il quinto pianeta ad essere scoperto intorno ad una nana rossa. Ulteriori osservazioni dello stesso gruppo hanno portato alla scoperta di altri due pianeti, Gliese 581c e Gliese 581d. Il periodo orbitale di Gliese 581d era originariamente ritenuto di 83 giorni ma è stato poi rivisto ad un valore inferiore di 67 giorni. La distanza orbitale rivista lo collocherebbe ai limiti esterni della zona abitabile, la distanza alla quale si ritiene possibile l’esistenza di acqua liquida sulla superficie di un corpo planetario, date le condizioni atmosferiche favorevoli. Gliese 581d è stato stimato che riceve circa il 30% dell’intensità della luce che la Terra riceve dal Sole. In confronto, la luce solare su Marte ha circa il 40% dell’intensità di quella sulla Terra, anche se se sono presenti alti livelli di anidride carbonica nell’atmosfera planetaria, l’effetto serra potrebbe mantenere le temperature sopra lo zero.

La scoperta successiva fu il pianeta interno Gliese 581e, sempre dall’Osservatorio di Ginevra e utilizzando i dati dello strumento HARPS, fu annunciato il 21 aprile 2009. Questo pianeta, con una massa minima di 1,9 Terre, era all’epoca il meno massiccio esopianeta confermato identificato intorno ad una stella di sequenza principale.

Il 29 settembre 2010, gli astronomi che utilizzano l’Osservatorio Keck hanno proposto altri due pianeti, Gliese 581f e Gliese 581g, entrambi in orbite quasi circolari basandosi sull’analisi di una combinazione di serie di dati degli strumenti HARPS e HIRES. Il pianeta proposto Gliese 581f è stato pensato per essere un pianeta di massa 7 Terra in un’orbita di 433 giorni e troppo freddo per sostenere acqua liquida. Il pianeta candidato Gliese 581g ha attirato più attenzione: soprannominato il Mondo di Zarmina da uno dei suoi scopritori, la massa prevista di Gliese 581g era tra 3 e 4 masse terrestri, con un periodo orbitale di 37 giorni. La distanza orbitale è stata calcolata per essere ben all’interno della zona abitabile della stella, anche se ci si aspettava che il pianeta fosse bloccato tidalmente con un lato del pianeta sempre rivolto verso la stella. In un’intervista con Lisa-Joy Zgorski della National Science Foundation, è stato chiesto a Steven Vogt cosa pensava delle possibilità di vita su Gliese 581g. Vogt era ottimista: “Non sono un biologo, né voglio interpretarlo in televisione. Personalmente, data l’ubiquità e la propensione della vita a fiorire ovunque possa, direi che … le possibilità di vita su questo pianeta sono del 100%. Due settimane dopo l’annuncio della scoperta di Gliese 581f e Gliese 581g, l’astronomo Francesco Pepe dell’Osservatorio di Ginevra ha riferito che in una nuova analisi di 179 misurazioni effettuate dallo spettrografo HARPS nel corso di 6,5 anni, né il pianeta g né il pianeta f erano rilevabili, e le relative misurazioni sono state incluse in un documento caricato sul server arXiv preprint, anche se ancora non pubblicato in una rivista specializzata. La non esistenza di Gliese 581f è stata accettata in tempi relativamente brevi: è stato dimostrato che le variazioni di velocità radiale che hanno portato alla presunta scoperta di Gliese 581f erano invece associate al ciclo di attività stellare piuttosto che a un pianeta orbitante. Tuttavia, l’esistenza del pianeta g rimase controversa: Vogt rispose nei media che era d’accordo con la scoperta e sorse la domanda se l’effetto fosse dovuto all’assunzione di orbite circolari piuttosto che eccentriche o ai metodi statistici utilizzati.

L’analisi bayesiana non trovò alcuna chiara prova di un quinto segnale planetario nella serie di dati combinati HIRES/HARPS, anche se altri studi portarono alla conclusione che i dati supportavano l’esistenza del pianeta g, anche se con forti degenerazioni nei parametri come risultato della prima armonica eccentrica con il pianeta esterno Gliese 581d.

Utilizzando l’ipotesi che il rumore presente nei dati fosse correlato (rumore rosso piuttosto che rumore bianco), Roman Baluev ha messo in discussione non solo l’esistenza del pianeta g, ma anche di Gliese 581d, suggerendo che erano presenti solo tre pianeti (Gliese 581b, c, ed e).

Il 27 novembre 2012, l’Agenzia Spaziale Europea ha annunciato che l’osservatorio spaziale Herschel aveva scoperto una fascia di comete “a 25 ± 12 AU a più di 60 AU”. Deve avere “almeno 10 volte” il numero di comete del sistema solare. Questo probabilmente esclude pianeti di massa Saturno oltre 0,75 AU. Tuttavia un altro pianeta (non scoperto) più lontano, per esempio un pianeta di massa Nettuno a 5 AU, potrebbe essere necessario per mantenere la cintura delle comete rifornita.

Una diversa obiezione contro l’esistenza di Gliese 581d è stata offerta in uno studio del 2014 i cui autori hanno sostenuto che Gliese 581d è “un artefatto di attività stellare che, quando incompletamente corretto, causa il falso rilevamento del pianeta g.” Questo rimane controverso, con un documento del 2015 che concorda con l’analisi del 2014 e un altro che la contraddice.

PianetiModifica

Le orbite del sistema planetario di Gliese 581, come da analisi del 2009 che esclude i pianeti g e f. Nell’immagine, Gliese 581c è il terzo pianeta dalla stella.

Le analisi in corso del sistema hanno prodotto diversi modelli per la disposizione orbitale del sistema. Non c’è un consenso attuale e sono stati proposti modelli a 3 pianeti, 4 pianeti, 5 pianeti e 6 pianeti per affrontare i dati disponibili sulla velocità radiale. La maggior parte di questi modelli prevede, tuttavia, che i pianeti interni siano vicini con orbite circolari, mentre i pianeti esterni, in particolare Gliese 581d, se dovesse esistere, sono su orbite più ellittiche.

I modelli della zona abitabile di Gliese 581 mostrano che si estende da circa 0,1 a 0,5 AU prendendo in parte l’orbita di Gliese 581d. I primi tre pianeti orbitano più vicino alla stella rispetto al bordo interno della zona abitabile, con i pianeti d e g che orbitano al suo interno.

Pianeti confermatiEdit

Gliese 581eEdit

Gliese 581e è il pianeta più interno e, con una massa minima di 1,7 masse terrestri, è il meno massiccio dei tre. Scoperto nel 2009, è anche il più recente pianeta confermato ad essere stato scoperto in questo sistema. Impiega 3,15 giorni per completare un’orbita. Le analisi iniziali suggerivano che l’orbita del pianeta fosse piuttosto ellittica, ma dopo aver corretto le misure di velocità radiale per l’attività stellare, i dati indicano ora un’orbita circolare.

Gliese 581bModifica

Gliese 581b è il pianeta più massiccio conosciuto in orbita attorno a Gliese 581 ed è stato il primo ad essere scoperto.

Gliese 581cEdit

Gliese 581c è il terzo pianeta che orbita intorno a Gliese 581. È stato scoperto nell’aprile 2007. Nel loro articolo del 2007, Udry et al. hanno affermato che se Gliese 581c ha una composizione di tipo terrestre, avrebbe un raggio di 1,5R⊕, che lo avrebbe reso all’epoca “il più simile alla Terra di tutti gli esopianeti conosciuti”. Una misura diretta del raggio non può essere effettuata perché, visto dalla Terra, il pianeta non transita per la sua stella. La massa minima del pianeta è 5,5 volte quella della Terra. Il pianeta ha inizialmente attirato l’attenzione come potenzialmente abitabile, anche se questo è stato poi scartato. La temperatura superficiale media del corpo nero è stata stimata tra -3 °C (per un’albedo simile a quella di Venere) e 40 °C (per un’albedo simile a quella della Terra), tuttavia le temperature potrebbero essere molto più alte (circa 500 gradi Celsius) a causa di un effetto serra simile a quello di Venere. Alcuni astronomi ritengono che il sistema possa aver subito una migrazione planetaria e che Gliese 581c possa essersi formato oltre la linea del gelo, con una composizione simile a corpi ghiacciati come Ganimede. Gliese 581c completa un’orbita completa in poco meno di 13 giorni.

Pianeti non confermatiEdit

Gliese 581gEdit

Gliese 581g, non ufficialmente conosciuto come il Mondo di Zarmina, è un esopianeta non confermato (e contestato) che si sostiene orbiti all’interno del sistema planetario di Gliese 581, a venti anni luce dalla Terra. È stato scoperto dal Lick-Carnegie Exoplanet Survey, ed è il sesto pianeta trovato in orbita intorno alla stella (Gliese 581 f è stato trovato per essere un artefatto), tuttavia, la sua esistenza non potrebbe essere confermata dall’European Southern Observatory (ESO) / High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) survey team, e la sua esistenza rimane controversa. Si pensa che sia vicino al centro della zona abitabile della sua stella. Ciò significa che potrebbe sostenere acqua liquida – una necessità per tutta la vita conosciuta – sulla sua superficie, se ci sono condizioni atmosferiche favorevoli sul pianeta.

Gliese 581g è stato affermato di essere stato rilevato dagli astronomi del Lick-Carnegie Exoplanet Survey. Gli autori hanno dichiarato che le serie di dati di entrambi gli spettrometri ad alta risoluzione Echelle (HIRES) e HARPS erano necessari per rilevare il pianeta; tuttavia, il team ESO/HARPS survey non ha potuto confermare la sua esistenza. Il pianeta è rimasto non confermato in quanto il consenso per la sua esistenza non poteva essere raggiunto. Ulteriori rianalisi hanno trovato solo prove per quattro pianeti, ma lo scopritore, Steven S. Vogt, non era d’accordo con queste conclusioni; un altro studio di Guillem Anglada-Escudé ha poi sostenuto l’esistenza del pianeta. Nel 2012, una rianalisi di Vogt ha sostenuto la sua esistenza. Un nuovo studio del 2014 ha concluso che si trattava di un falso positivo; tuttavia, nel 2015, una rianalisi dei dati ha suggerito che potrebbe ancora esistere. Si pensa che il pianeta sia bloccato tidalmente alla sua stella. Se il pianeta ha un’atmosfera densa, potrebbe essere in grado di far circolare il calore. L’effettiva abitabilità del pianeta dipende dalla composizione della sua superficie e dell’atmosfera. Si pensa che abbia temperature da -37 a -11 °C (da -35 a 10 °F). In confronto, la Terra ha una temperatura superficiale media di 15 °C (59 °F), mentre Marte ha una temperatura superficiale media di circa -63 °C (-81 °F). Il pianeta ha, secondo Vogt, una probabilità “100%” di sostenere la vita, ma questo è contestato.

Gliese 581dModifica

Gliese 581d è un esopianeta che è attualmente contestato a causa di analisi imprecise causate da rumore e attività stellare, ed è considerato smentito dall’Archivio degli esopianeti della NASA. Questo rimane controverso, con un documento del 2015 che concorda con l’analisi del 2014 e un altro in disaccordo con essa. Un documento del 2019 sui pianeti che orbitano intorno a nane M vicine elenca GJ 581 d (anche se lo designano GJ 581 e). La massa del pianeta si pensa sia di 6,98 Terre e il suo raggio, assumendo una composizione simile alla Terra, si pensa sia di 2,2R⊕, rendendolo una super-Terra. Il suo periodo orbitale si pensa sia di 66,87 giorni, con un semi-asse maggiore di 0,21847 AU, con un’eccentricità non vincolata. L’analisi suggerisce che orbita all’interno della zona abitabile della stella, dove le temperature sono giuste per sostenere la vita.

SETIEdit

Il sistema di Gliese 581 è stato l’obiettivo delle ricerche SETI e Active SETI per la vita extraterrestre.A Message from Earth (AMFE) è un segnale radio digitale ad alta potenza che è stato inviato il 9 ottobre 2008, verso Gliese 581c. Il segnale è una capsula del tempo digitale contenente 501 messaggi che sono stati selezionati attraverso un concorso sul sito di social networking Bebo. Il messaggio è stato inviato utilizzando il radiotelescopio Yevpatoria RT-70 dell’Agenzia Spaziale Nazionale Ucraina. Il segnale raggiungerà Gliese 581 all’inizio del 2029.

Utilizzando il SETI ottico, Ragbir Bhathal ha affermato di aver rilevato un inspiegabile impulso di luce dalla direzione del sistema Gliese 581 nel 2008.

Nel 2012, l’International Centre for Radio Astronomy Research presso la Curtin University di Perth, Gliese 581 è stato puntato con precisione dall’Australian Long Baseline Array utilizzando tre impianti di radiotelescopi in tutta l’Australia e la tecnica Very Long Baseline Interferometry, tuttavia nessun segnale candidato è stato trovato.

Disco di detritiModifica

Al bordo esterno del sistema è un enorme disco di detriti contenente più comete del sistema solare. Il disco di detriti ha un’inclinazione tra 30° e 70°. Se le orbite planetarie giacciono nello stesso piano, le loro masse sarebbero tra 1,1 e 2 volte i valori di massa minima.

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