581c Gliese / ɡ l i z ə / ( 581c Gl o 581c GJ ) es un planeta en órbita dentro del sistema Gliese 581 . Es el segundo planeta descubierto en el sistema y el tercero en orden desde la estrella. Con una masa de al menos 5,5 veces la de la Tierra , se clasifica como una supertierra (una categoría de planetas con masas mayores que la Tierra hasta 10 masas terrestres).
Descubrimiento | |
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Descubierto por | Stéphane Udry y col. |
Sitio de descubrimiento | Observatorio La Silla |
Fecha de descubrimiento |
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Método de detección | Velocidad radial |
Características orbitales | |
Semieje mayor | 0,0721 ± 0,0003 AU (10 786 000 ± 45 000 km) [1] |
Excentricidad | 0,00 ± 0,06 [1] |
Periodo orbital | 12,914 ± 0,002 [1] d |
Tiempo de periastrón | 2454759,2 ± 0,1 [1] |
Semi-amplitud | 3,3 ± 0,2 [1] |
Estrella | Gliese 581 [2] |
Gliese 581c ganó el interés de los astrónomos porque se informó que era el primer planeta potencialmente similar a la Tierra en la zona habitable de su estrella, con una temperatura adecuada para el agua líquida en su superficie y, por extensión, potencialmente capaz de soportar formas extremófilas de la Tierra. -Como la vida. Sin embargo, más investigaciones arrojan dudas sobre la habitabilidad del planeta. Está bloqueado por mareas (siempre presenta la misma cara al objeto que está orbitando) por lo que si la vida tuviera la oportunidad de emerger, la mejor esperanza de supervivencia estaría en la " zona de terminación ".
En términos astronómicos, el sistema Gliese 581 está relativamente cerca de la Tierra, a 20,37 años luz (192 billones de kilómetros o 119 billones de millas) en la dirección de la constelación de Libra . Esta distancia, junto con las coordenadas de declinación y ascensión recta , dan su ubicación exacta en la Vía Láctea.
Descubrimiento
El equipo publicó un artículo con sus hallazgos fechado el 27 de abril de 2007, publicado en la revista Astronomy and Astrophysics de julio de 2007 . [3] En el momento del descubrimiento, se informó que era el primer planeta potencialmente similar a la Tierra en la zona habitable de su estrella [2] [4] y el planeta extrasolar más pequeño conocido alrededor de una estrella de la secuencia principal, pero el 21 de abril En 2009, se anunció otro planeta en órbita alrededor de Gliese 581, Gliese 581e , con una masa aproximada de 1,9 masas terrestres. En el documento, también anunciaron el descubrimiento de otro planeta en el sistema, Gliese 581d, con una masa mínima de 7.7 masas terrestres y un semi-eje mayor de 0.25 unidades astronómicas . [1]
Características físicas
Masa
La existencia de Gliese 581c y su masa se han medido mediante el método de velocidad radial para detectar planetas extrasolares . La masa de un planeta se calcula mediante pequeños movimientos periódicos alrededor de un centro de masa común entre la estrella anfitriona Gliese 581 y sus planetas. Cuando los seis planetas están equipados con una solución kepleriana , se determina que la masa mínima del planeta es de 5,5 masas terrestres. [1] El método de velocidad radial no puede por sí mismo determinar la masa verdadera, pero no puede ser mucho mayor que ésta o el sistema sería dinámicamente inestable. [3] Las simulaciones dinámicas del sistema Gliese 581 que asumen que las órbitas de los planetas son coplanares indican que los planetas no pueden exceder aproximadamente de 1,6 a 2 veces su masa mínima o el sistema planetario sería inestable (esto se debe principalmente a la interacción entre planetas e y b). Para Gliese 581c, el límite superior es 10,4 masas terrestres. [5]
Radio
Dado que Gliese 581c no se ha detectado en tránsito, no hay mediciones de su radio. Además, el método de velocidad radial utilizado para detectarlo solo pone un límite inferior en la masa del planeta, lo que significa que los modelos teóricos de radio y estructura planetarios solo pueden tener un uso limitado. Sin embargo, asumiendo una orientación aleatoria de la órbita del planeta, es probable que la masa verdadera esté cerca de la masa mínima medida.
Suponiendo que la masa verdadera es la masa mínima, el radio se puede calcular utilizando varios modelos. Por ejemplo, si Gliese 581c es un planeta rocoso con un gran núcleo de hierro, debería tener un radio aproximadamente un 50% más grande que el de la Tierra, según el equipo de Udry. [3] [6] La gravedad en la superficie de un planeta de este tipo sería aproximadamente 2,24 veces más fuerte que en la Tierra. Sin embargo, si Gliese 581c es un planeta helado y / o acuático , su radio sería menos de 2 veces el de la Tierra, incluso con una hidrosfera exterior muy grande , según los modelos de densidad compilados por Diana Valencia y su equipo para Gliese 876 d . [7] La gravedad en la superficie de un planeta tan helado y / o acuático sería al menos 1,25 veces más fuerte que en la Tierra. Afirman que el valor real del radio puede ser cualquier valor entre los dos extremos calculados por los modelos de densidad descritos anteriormente. [8]
Las opiniones de otros científicos difieren. Sara Seager del MIT ha especulado que Gliese 581c y otros planetas de cinco masas terrestres podrían ser: [9]
- "gigantes de roca" principalmente de silicato ;
- planetas "bala de cañón" de hierro macizo ;
- "enanos de gas" principalmente de helio e hidrógeno ;
- " mundos de diamantes " ricos en carbono ;
- puramente calientes " mundos de hielo VII ";
- puramente " mundos de monóxido de carbono ".
Si el planeta transita por la estrella visto desde la dirección de la Tierra, el radio debería ser medible, aunque con cierta incertidumbre. Desafortunadamente, las mediciones realizadas con el telescopio espacial MOST construido en Canadá indican que no se producen tránsitos. [10]
La nueva investigación sugiere que es poco probable que los centros rocosos de las súper Tierras evolucionen hacia planetas rocosos terrestres como los planetas internos del Sistema Solar porque parecen aferrarse a sus grandes atmósferas. En lugar de evolucionar a un planeta compuesto principalmente de roca con una atmósfera delgada, el pequeño núcleo rocoso permanece envuelto por su gran envoltura rica en hidrógeno. [11] [12]
Orbita
Gliese 581c tiene un período orbital ("año") de 13 días terrestres [13] y su radio orbital es solo alrededor del 7% del de la Tierra, aproximadamente 11 millones de km, [14] mientras que la Tierra está a 150 millones de kilómetros del Sol. . [15] Dado que la estrella anfitriona es más pequeña y más fría que el Sol, y por lo tanto menos luminosa, esta distancia coloca al planeta en el borde "cálido" de la zona habitable alrededor de la estrella, según el equipo de Udry. [3] [6] Tenga en cuenta que en astrofísica, la "zona habitable" se define como el rango de distancias desde la estrella en el que un planeta podría soportar agua líquida en su superficie: no debe tomarse en el sentido de que el entorno del planeta sería ser adecuado para los seres humanos, situación que requiere un rango de parámetros más restrictivo. Un radio típico para una estrella M0 de la edad y metalicidad de Gliese 581 es 0.00128 AU, [16] contra 0.00465 AU del sol. Esta proximidad significa que la estrella primaria debería parecer 3,75 veces más ancha y 14 veces más grande en área para un observador en la superficie del planeta que mira al cielo de lo que parece ser el Sol desde la superficie de la Tierra.
Bloqueo de marea
Debido a su pequeña separación de Gliese 581, generalmente se ha considerado que el planeta siempre tiene un hemisferio mirando hacia la estrella (solo de día) y el otro siempre mirando hacia afuera (solo de noche), o en otras palabras, bloqueado por las mareas . [17] [18] El ajuste orbital más reciente al sistema, teniendo en cuenta la actividad estelar, indica una órbita circular, [1] pero los ajustes más antiguos utilizan una excentricidad entre 0,10 y 0,22. Si la órbita del planeta fuera excéntrica, sufriría una violenta flexión de mareas. [19] Debido a que las fuerzas de marea son más fuertes cuando el planeta está cerca de la estrella, se espera que los planetas excéntricos tengan un período de rotación más corto que su período orbital, también llamado pseudo-sincronización. [20] Un ejemplo de este efecto se ve en Mercurio , que está bloqueado por mareas en una resonancia de 3: 2, completando tres rotaciones cada dos órbitas. En cualquier caso, incluso en el caso de un bloqueo de marea 1: 1, el planeta sufriría libración y el terminador se iluminaría y oscurecería alternativamente durante la libración. [21]
Los modelos de la evolución de la órbita del planeta a lo largo del tiempo sugieren que el calentamiento resultante de este bloqueo de las mareas puede desempeñar un papel importante en la geología del planeta. Los modelos propuestos por los científicos predicen que el calentamiento de las mareas podría producir un flujo de calor superficial aproximadamente tres veces mayor que el de la luna Io de Júpiter , lo que podría resultar en una actividad geológica importante como volcanes y placas tectónicas. [22]
Habitabilidad y clima
El estudio de Gliese 581c por von Bloh et al. El equipo ha sido citado como concluyendo: "La super-Tierra Gl 581c está claramente fuera de la zona habitable, ya que está demasiado cerca de la estrella". [23] El estudio de Selsis et al. afirma que incluso "un planeta en la zona habitable no es necesariamente habitable" en sí mismo, y este planeta "está fuera de lo que puede considerarse la zona habitable conservadora" de la estrella madre, y además que si había algo de agua allí, se perdió cuando la enana roja era un potente emisor de rayos X y EUV, podía tener temperaturas en la superficie de entre 700 K y 1000 K (430 a 730 ° C), como Venus en la actualidad. [24] Las especulaciones de temperatura de otros científicos se basaron en la temperatura de (y el calor de) la estrella madre Gliese 581 y se han calculado sin tener en cuenta el margen de error (96 ° C / K) para la temperatura de la estrella de 3432 K a 3528 K, lo que conduce a un amplio rango de irradiancia para el planeta, incluso antes de que se considere la excentricidad. [25]
Temperaturas efectivas
Usando la luminosidad estelar medida de Gliese 581 es de 0.013 veces la del Sol, es posible calcular la temperatura efectiva de Gliese 581c, también conocida como temperatura del cuerpo negro . (nota: esto probablemente difiera de la temperatura de su superficie ). Según el equipo de Udry, la temperatura efectiva para Gliese 581c, asumiendo un albedo (reflectividad) como el de Venus (0,64), sería de -3 ° C (27 ° F ), y asumiendo un albedo similar a la Tierra (0,296), entonces sería 40 ° C (104 ° F ), [13] [3] un rango de temperaturas que se superpone con el rango en el que el agua sería líquida a una presión de 1 atmósfera . Sin embargo, la temperatura efectiva y la temperatura real de la superficie pueden ser muy diferentes debido a las propiedades de efecto invernadero de la atmósfera planetaria: por ejemplo, Venus tiene una temperatura efectiva de 34.25 ° C (307.40 K ; 93.65 ° F ), pero una temperatura superficial de 464 ° C. ° C (737 K ; 867 ° F ) (principalmente debido a una atmósfera de dióxido de carbono al 96,5% ), una diferencia de aproximadamente 430 ° C (770 ° F ). [26]
Los estudios de habitabilidad (es decir, agua líquida para formas de vida extremófilas) [27] concluyen que es probable que Gliese 581c sufra un efecto invernadero desbocado similar al encontrado en Venus , por lo que es muy poco probable que sea habitable. Sin embargo, este efecto invernadero desbocado podría evitarse con la presencia de suficiente cobertura de nubes reflectantes en el lado diurno del planeta. [28] Alternativamente, si la superficie estuviera cubierta de hielo, tendría un alto albedo (reflectividad) y, por lo tanto, podría reflejar suficiente luz solar incidente de regreso al espacio para hacer que el planeta sea demasiado frío para su habitabilidad, aunque se espera que esta situación ser muy inestable excepto para albedos muy altos superiores a aproximadamente 0,95 (es decir, hielo): la liberación de dióxido de carbono por la actividad volcánica o de vapor de agua debido al calentamiento en el punto subestelar desencadenaría un efecto invernadero desbocado. [29]
Agua líquida
Es probable que Gliese 581c se encuentre fuera de la zona habitable . [23] [30] No se ha encontrado evidencia directa de la presencia de agua y probablemente no esté presente en estado líquido. Técnicas como la utilizada para medir el planeta extrasolar HD 209458 b pueden usarse en el futuro para determinar la presencia de agua en forma de vapor en la atmósfera del planeta , pero solo en el raro caso de un planeta con una órbita alineada de manera que para transitar su estrella, lo que no se sabe que haga Gliese 581c. [10]
Modelos bloqueados por mareas
Los modelos teóricos predicen que los compuestos volátiles como el agua y el dióxido de carbono , si están presentes, podrían evaporarse en el calor abrasador del lado que da al sol, migrar al lado más frío de la noche y condensarse para formar capas de hielo . Con el tiempo, toda la atmósfera podría congelarse en capas de hielo en el lado nocturno del planeta. Sin embargo, se desconoce si hay agua y / o dióxido de carbono en la superficie de Gliese 581c. Alternativamente, una atmósfera lo suficientemente grande como para ser estable haría circular el calor de manera más uniforme, lo que permitiría un área habitable más amplia en la superficie. [31] Por ejemplo, aunque Venus tiene una pequeña inclinación axial, muy poca luz solar llega a la superficie en los polos. Una velocidad de rotación lenta aproximadamente 117 veces más lenta que la de la Tierra produce días y noches prolongados. A pesar de la distribución desigual de la luz solar proyectada sobre Venus en un momento dado, las áreas polares y el lado nocturno de Venus se mantienen casi tan calientes como en el lado diurno debido a los vientos que circulan globalmente. [32]
Un mensaje de la tierra
A Message from Earth (AMFE) es una señal de radio digital de alta potencia que se envió el 9 de octubre de 2008 hacia Gliese 581c. La señal es una cápsula del tiempo digital que contiene 501 mensajes que fueron seleccionados a través de un concurso en el sitio de redes sociales Bebo . El mensaje fue enviado a través de la RT-70 radar telescopio de Ucrania 's Agencia Espacial Estado . La señal llegará al planeta Gliese 581c a principios de 2029. [33] Más de medio millón de personas, incluidas celebridades y políticos, participaron en el proyecto AMFE, que fue la primera cápsula del tiempo digital del mundo donde el contenido fue seleccionado por el público. [34] [35]
Al 22 de enero de 2015, el mensaje había viajado 59,48 billones de kilómetros del total de 192 billones de kilómetros, que es el 31,0% de la distancia al sistema Gliese 581. [36]
El 13 de febrero de 2015, los científicos (incluidos David Grinspoon , Seth Shostak y David Brin ) en una reunión anual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia , debatieron sobre el SETI activo y si transmitir un mensaje a posibles extraterrestres inteligentes en el Cosmos era una buena idea. ocurrencia; [37] [38] Esa misma semana, se emitió una declaración, firmada por muchos en la comunidad SETI, de que "debe ocurrir una discusión científica, política y humanitaria mundial antes de que se envíe cualquier mensaje". [39] Sin embargo, ni Frank Drake ni Seth Shostak firmaron esta apelación. El 28 de marzo de 2015, Seth Shostak escribió un ensayo relacionado con un punto de vista diferente y se publicó en The New York Times . [40]
Ver también
- COROT-7b
- Zona habitable (fenómeno Ricitos de oro)
- Viaje interestelar
- Habitabilidad planetaria
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Gliese 581 - La "enana roja" e implicaciones para su planeta "parecido a la tierra" Gliese 581c
Coordenadas : 15 h 19 m 26 s , −07 ° 43 ′ 20 ″