Gliese 581 c

Gliese 581 c – planeta pozasłoneczna typu superziemia orbitująca wokół czerwonego karła Gliese 581. Uważa się, że planeta znajduje się w takiej odległości od gwiazdy, że temperatura powierzchni planety pozwala na istnienie wody w stanie ciekłym, a co za tym idzie istnieją na niej warunki dogodne do powstania życia tlenowego. Planeta znajduje się w gwiazdozbiorze Wagi około 20,5 lat świetlnych (~194 biliony km) od Ziemi, co astronomicznie jest odległością bardzo małą. Gliese 581 zajmuje 89. miejsce na liście najbliższych układów gwiezdnych względem Ziemi.

GI 581 c

Wizja artystyczna planety Gliese 581 c
Odkrywca	zespół Stéphane’a Udry’ego
Data odkrycia	24 kwietnia 2007
Charakterystyka orbity (J2000)
Ciało centralne	Gliese 581
Półoś wielka	0,073 au
Mimośród	0,07 ± 0,06
Okres orbitalny	12,9182 ± 0,0022
Argument perycentrum	235 ± 44°
Czas przejścia przez perycentrum	54 763,0 ± 1,6 JD
Charakterystyka fizyczna
Masa minimalna (M·sin i)	0,0176 MJ
Temperatura powierzchni	270-313 K

Temperatura powierzchni Gliese 581 c może być podobna do ziemskiej.

Odkrycie

Gliese 581 c wraz z inną planetą tego układu – Gliese 581 d została odkryta przez zespół Stéphane’a Udry’ego z Genewskiego Obserwatorium w Szwajcarii. Odkrycie zostało ogłoszone 24 kwietnia 2007, publikacja dotycząca odkrycia ukazała się w numerze 3/2007 czasopisma „Astronomy and Astrophysics”. Odkrycia dokonano za pomocą urządzenia do pomiarów radialnych prędkości gwiazd HARPS zainstalowanego na 3,6 metrowym teleskopie w Obserwatorium La Silla (Chile) – należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego. Następnie układ był przez półtora miesiąca obserwowany przez kanadyjski teleskop kosmiczny MOST.

Charakterystyka fizyczna

Masa

Znając masy wcześniej odkrytej planety Gliese 581 b i uwzględniając obecność Gliese 581 d, obliczono, że Gliese 581 c ma masę ok. 5,03 mas ziemskich, co było najmniejszą wartością ze wszystkich znanych wówczas planet pozasłonecznych, nie licząc tych orbitujących wokół pulsarów. Według późniejszych obliczeń, w których uwzględniono obecność kolejnych odkrytych planet w tym układzie, określono, że masa Gliese 581 c wynosi 5,6 ± 0,3 mas Ziemi.

Promień

Porównanie wielkości Ziemi i Gliese 581 c.

Zakładając, że Gliese 581 c jest planetą skalistą z dużym, żelaznym jądrem, jej promień jest większy o około 50% od promienia ziemskiego. Średnica oceniana jest na 19 310 km. Grawitacja na powierzchni takiej planety jest około 2,2 raza większa niż ziemska. W przypadku, kiedy okazałoby się, że jest to planeta zbudowana z wody i lodu, promień byłby podobnych rozmiarów, natomiast przyciąganie grawitacyjne byłoby około 1,25 razy większe od ziemskiego.

Wiek

Szacuje się, że układ Gliese 581 ma około 4,3 miliarda lat, dla porównania Układ Słoneczny ma około 4,6 miliarda lat.

Orbita

Czas obiegu Gliese 581 c wokół gwiazdy wynosi 13 ziemskich dni, jej promień orbity (11 milionów km) to tylko około 7% promienia orbity ziemskiej (150 milionów km). Ponieważ gwiazda wokół której orbituje Gliese 581 c jest mniejsza i chłodniejsza od Słońca – a więc produkująca mniej światła – promień orbity plasuje planetę na gorącym krańcu ekosfery. Jednak chociaż całkowita ilość wydzielanego przez gwiazdę światła wynosi około 1,3% ilości tego wydzielanego przez Słońce, planeta otrzymuje więcej ciepła niż Wenus.

Temperatura i warunki do życia

Temperatura

Używając zmierzonej wartości produkowanego przez Gliese 581 światła możliwe jest obliczenie temperatury panującej na powierzchni Gliese 581 c. Wartość ta na podstawie modelowania komputerowego wynosi w przybliżeniu od −3 °C (przy założeniu, że albedo planety jest równe albedo Wenus) do 40 °C (przy założeniu, że albedo planety jest równe ziemskiemu). Szacunki te nie biorą pod uwagę wpływu atmosfery planety, dlatego rzeczywista wartość temperatury może się znacznie różnić (przypuszczalnie jest wyższa). Przykładowo z takich samych wyliczeń wynika, że temperatura na Ziemi powinna wynosić −17 °C, ze względu na efekt cieplarniany jest ona jednak o 32 stopnie wyższa niż ta wynikająca z modelu. Ostatnie symulacje komputerowe wskazują na to, że temperatura na powierzchni planety jest zbyt wysoka, aby woda istniała tam w stanie ciekłym. Te same symulacje wskazują, że efekt cieplarniany może powodować, że odpowiednie warunki panują na innej planecie tego układu – Gliese 581 d.

Woda w stanie ciekłym

Gliese 581 c znajduje się w ekosferze, co daje możliwość występowania na jej powierzchni wody w stanie ciekłym, co jest jednym z niezbędnych elementów do istnienia życia tlenowego.

Siły pływowe

Ze względu na niewielki promień orbity, planeta doświadcza znaczących sił pływowych wywołanych grawitacją gwiazdy. Jeśli orbita jest kołowa, a wnętrze planety rozprasza energię podobnie do planet typu ziemskiego, to Gliese 581 c powinna zsynchronizować okres obrotu z okresem orbitalnym w czasie około 25 tysięcy lat. Od tego czasu planeta byłaby stale zwrócona jedną stroną do gwiazdy, z jedną półkulą zawsze oświetloną i gorącą, a drugą zawsze zaciemnioną i zimną. Jeśli jednak orbita jest ekscentryczna, czas synchronizacji może być o rzędy wielkości dłuższy. Planeta może znaleźć się w rezonansie 2:3, jak Merkury i nie będzie odwrócona jedną stroną do gwiazdy. Efekt sił pływowych zależy także od składu planety – Gleise 581 c może nie być planetą podobną do Ziemi, ale planetą oceaniczną, pokrytą głębszym i masywniejszym oceanem niż Ziemia; wówczas będzie inaczej reagować na pływy.

Zobacz też

• lista gwiazd posiadających zidentyfikowane planety

Bibliografia

• Major Discovery: New Planet Could Harbor Water and Life
• Astronomers Find First Earth-like Planet in Habitable Zone. ESO, 2007-04-25. [dostęp 2016-01-19]. (ang.).
• Gliese 581 c w serwisie The Extrasolar Planets Encyclopaedia (ang.)