グリーゼ581

グリーゼ581惑星系は、恒星グリーゼ581とその周囲を回る天体からなる重力結合系である。 半径速度法で発見された少なくとも3つの惑星と、破片円盤で構成されていることが知られています。 この星系が注目されるのは、2008年から2010年にかけて、ハビタブルゾーン内を周回する地球型惑星の可能性が早くから発見されたことと、太陽系から20光年と比較的近い距離にあることが主な理由である。 しかし、その観測の歴史は、誤検出や憶測、また半径速度法では質量以外の惑星自体の情報がほとんど得られないことなどから、議論を呼んでいる。

確認された惑星は、ほぼ円形の軌道で恒星の近くに位置していると考えられる。 恒星からの距離が近い順に、グリーゼ581e、グリーゼ581b、グリーゼ581cである。

観測の歴史編集

この星の周りに惑星があると最初に発表したのは、スイスのジュネーブ天文台とフランスのグルノーブル大学の天文学者が発見したGliese 581bであった。 2005年8月にESO/HARPS分光器の広範なデータを使って発見されたこの惑星は、赤色矮星の周りに発見された5番目の惑星となりました。 さらに同じグループによる観測の結果、グリーゼ581cとグリーゼ581dという2つの惑星が発見された。 グリーゼ 581d の公転周期は当初 83 日とされていたが、後に 67 日と修正された。 この軌道距離は、ハビタブルゾーンの外側に位置することになる。 グリーゼ581dは、地球が太陽から受ける光の強さの約30％を受けると推定されている。 しかし、もし大気中に大量の二酸化炭素が存在すれば、温室効果によって気温が氷点下になることはない。

次の発見は、ジュネーブ天文台による内惑星グリーゼ581eで、HARPSのデータを用いて2009年4月21日に発表された。 2010年9月29日、ケック天文台はHARPSとHIRESのデータを解析し、ほぼ円形の軌道を持つ2つの惑星、Gliese 581fとGliese 581gを提案しました。 提案された惑星 Gliese 581f は、433 日の軌道にある地球質量 7 個の惑星で、液体の水が存在するには寒すぎると考えられていました。 発見者の一人が「ザルミナの世界」と呼んだこの惑星は、質量が地球3個分から4個分、公転周期が37日であると予想された。 軌道距離は恒星のハビタブルゾーンに十分入るように計算されているが、惑星の片側が常に恒星の方を向いているタイダリーロック状態であることが予想されていた。 スティーブン・ヴォクトは、国立科学財団のリサ・ジョイ・ズゴルスキーとのインタビューの中で、グリーゼ581gに生命が存在する可能性についてどう思うかと尋ねられた。 私は生物学者ではないし、テレビで生物学者を演じたいわけでもない」と、ヴォクトは楽観的だった。 個人的には、生命はどこにでも存在し、どこにでも栄える性質があることを考えると、この惑星に生命が存在する可能性は100％だと思います。 6153>

Gliese 581f と Gliese 581g の発見の発表から2週間後、ジュネーブ天文台の天文学者Francesco Pepe氏は、HARPS分光器によって6年半にわたって行われた179の測定結果を新たに分析し、惑星gも惑星fも検出されないと報告し、関連測定結果が、まだ査読付きの雑誌には発表されていないがarXiv preprint serverにアップされている論文に含まれることを明らかにしました。 グリーゼ 581f の発見とされた半径方向の速度変化は、惑星ではなく恒星の活動周期に関連していることが示され、比較的早くグリーゼ 581f の非存在が認められました。 しかし、惑星gの存在については、まだ議論の余地があった。 Vogtはメディアでこの発見を支持すると答え、その効果は偏心軌道ではなく円軌道の仮定によるものなのか、それとも使用した統計的手法によるものなのか、といった疑問が生じた。

ベイズ分析では、HIRES/HARPSのデータセットに第5惑星信号の明確な証拠は見つからなかったが、他の研究では、外惑星Gliese 581dとの第1離心調和により、パラメータに強い縮退があるものの、データは惑星gの存在を支持しているという結論に至った。

データに含まれるノイズに相関があるという仮定（ホワイトノイズではなくレッドノイズ）を用いて、Roman Baluevは惑星gだけでなく、Gliese 581dの存在にも疑問を呈し、3つの惑星（Gliese 581b、c、e）しか存在しないことを示唆した。 太陽系の「少なくとも10倍」の彗星が存在することになる。 このことから、0.75天文単位を超える土星質量の惑星は除外される可能性が高い。

グリーゼ581dの存在に対する別の反論は、著者たちがグリーゼ581dは「不完全に補正されたとき、惑星gの誤った検出を引き起こす、恒星活動のアーチファクトである」と主張した2014年の研究において提供されました。 これは、2015年のある論文が2014年の分析に同意し、別の論文がそれに反対しており、依然として論争の的となっている。

PlanetsEdit

このシステムの継続的な分析により、このシステムの軌道の配置についていくつかのモデルが生み出されている。 現在のところコンセンサスはなく、利用可能な半径方向速度のデータに対処するために、3惑星、4惑星、5惑星、6惑星のモデルが提案されている。

グリーゼ581のハビタブルゾーンのモデルによると、それはグリーゼ581dの軌道の一部を含む約0.1～0.5AUに及ぶとされている。 最初の3つの惑星はハビタブルゾーンの内縁よりも恒星に近いところを公転し、dとgの惑星はその内側を公転している。

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確定惑星編集

Gliese 581e 編集

Gliese 581eは最も内側にある惑星で、最小質量は1.7地球質量と、3つの惑星の中で最も質量が小さい。 2009年に発見され、この星系で最も新しく発見された惑星でもあります。 1周するのに3.15日かかる。 最初の分析では、この惑星の軌道はかなり楕円形であると示唆されたが、恒星活動のために動径速度の測定値を補正した結果、現在は円軌道であることが示されている。

グリーゼ581bは、グリーゼ581の周りを回っていることが知られている最も重い惑星で、最初に発見された。

グリーゼ581cEdit

Gliese 581cは、Gliese 581の周りを回る3番目の惑星である。 2007年4月に発見された。 2007年の論文で、Udry らは、もし Gliese 581c が地球型の組成であれば、半径は 1.5R⊕で、当時は「既知の太陽系外惑星の中で最も地球に近い」と主張した。 地球から見ると、この惑星は恒星を通過していないため、半径を直接測定することはできない。 この惑星の最小質量は地球の5.5倍である。 当初は居住可能な惑星として注目されたが、現在では否定されている。 平均黒体温は、金星並みのアルベドで-3℃から地球並みのアルベドで40℃と推定されているが、金星のような暴走温室効果により、もっと高い温度（500℃程度）になる可能性もある。 一部の天文学者は、この星系は惑星の移動が起こり、グリーゼ 581c はガニメデのような氷の天体と似た組成で、霜の境界線を越えて形成されたのではないかと考えています。 Gliese 581cは13日弱で全周を一周する。

未確認惑星 編集

Gliese 581g 編集

Gliese 581g, 非公式にはZarmina’s Worldと呼ばれ、地球から20光年離れたGliese 581惑星系を周回すると主張する未確認（および論争中の）系外惑星である。 リック・カーネギー太陽系外惑星サーベイによって発見され、この星を周回する6番目の惑星である（グリーゼ581 fは人工物であることが判明した）が、欧州南天天文台/高精度放射速度惑星探査機（HARPS）調査チームによってその存在を確認できず、いまだに議論の余地がある。 この惑星は、恒星のハビタブルゾーンの中央付近に位置すると考えられている。

グリーゼ581gは、リック・カーネギー太陽系外惑星サーベイの天文学者によって検出されたと主張されています。 高分解能エシェル分光器(HIRES)とHARPSの両方のデータが必要であったが、ESO/HARPS調査チームはその存在を確認することができなかったと述べている。 このため、この惑星は未確認のままとなり、その存在についてコンセンサスが得られなかった。 さらに再解析の結果、4つの惑星が存在することが判明したが、発見者のスティーブン・S・フォクトはその結論に同意せず、その後ギエム・アングラーダ・エスクーデの別の研究がこの惑星の存在を支持することになった。 2012年には、ヴォーグトによる再解析でその存在が支持された。 2014年の新たな研究では誤検出と結論づけられたが、2015年のデータの再解析では、まだ存在する可能性が示唆された。 この惑星は恒星にタイダルロックされていると考えられている。 惑星に高密度の大気があれば、熱を循環させることができるかもしれない。 実際の居住可能性は、惑星の表面と大気の組成に依存する。 惑星の温度は、-37〜-11℃程度と考えられている。 地球の平均表面温度は15℃、火星の平均表面温度は約-63℃である。 ヴォクトによれば、この惑星が生命を維持する可能性は「100％」だが、これには異論もある。

グリーゼ581d 編集

Gliese 581dは、ノイズや恒星活動による不正確な分析のため、現在論争になっている太陽系外惑星で、NASA Exoplanet Archiveでは反証されたと考えられている。 これについては、2015年のある論文が2014年の解析に同意し、別の論文がそれに反対しており、依然として論争が続いている。 2019年の近傍M矮星を周回する惑星に関する論文では、GJ 581 dが挙げられている（ただし、GJ 581 eと表記している）。 この惑星の質量は地球6.98個分、地球型組成を仮定した半径は2.2R⊕と考えられており、超地球であることがわかる。 軌道周期は66.87日、半長軸は0.21847 AU、離心率は非拘束と考えられている。

SETIEdit

グリーゼ581系は、地球外生命体を探すSETIとアクティブSETIの両方のターゲットになっている。 この信号は、ソーシャルネットワーキングサイトBeboのコンテストで選ばれた501のメッセージを収めたデジタルタイムカプセルである。 メッセージの送信には、ウクライナ国立宇宙局の電波望遠鏡Yevpatoria RT-70のレーダー望遠鏡が使用されました。 この信号は2029年初頭にグリーゼ581に到達する。

光学SETIを使って、Ragbir Bhathalは2008年にグリーゼ581システムの方向から説明のつかない光のパルスを検出したと主張している。

2012年、パースにあるカーティン大学の国際電波天文研究センターは、オーストラリアにある3つの電波望遠鏡施設と超長基線干渉計の技術を用いて、グリーゼ581を正確に狙ったが、候補の信号は見つからなかった。

デブリディスク編集

系の外縁には、太陽系より多くの彗星が入った巨大なデブリディスクがある。 デブリディスクは30°から70°の傾きを持っている。 もし惑星の軌道が同じ平面上にあれば、それらの質量は最小質量値の1.1倍から2倍になる。