Gliese 581c / ˈ ɡ l iː z ə / ( Gl 581c o GJ 581c ) es un exoplaneta que orbita dentro del sistema Gliese 581 . Es el segundo planeta descubierto en el sistema y el tercero en orden desde la estrella . Con una masa al menos 5,5 veces la de la Tierra , está clasificada como una súper Tierra (categoría de planetas con masas superiores a la de la Tierra de hasta diez masas terrestres).
Gliese 581c despertó 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 albergar formas extremófilas de Vida parecida a la terrestre. Sin embargo, nuevas investigaciones arrojan dudas sobre la habitabilidad del planeta. Está bloqueado por mareas (siempre presenta la misma cara al objeto que orbita), por lo que si la vida tuviera la oportunidad de emerger, la mejor esperanza de supervivencia estaría en la " zona terminadora ".
En términos astronómicos, el sistema Gliese 581 está relativamente cerca de la Tierra, a 20,55 años luz (194 billones de kilómetros; 121 billones de millas) en dirección a la constelación de Libra . Esta distancia, junto con las coordenadas de declinación y ascensión recta , dan su ubicación exacta en la Vía Láctea .
El equipo publicó un artículo con sus hallazgos fechado el 27 de abril de 2007, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics de julio de 2007 . [1] En el momento del descubrimiento, se informó que era el primer planeta potencialmente similar a la Tierra en la zona habitable de su estrella [4] [5] y el exoplaneta más pequeño conocido alrededor de una estrella de la secuencia principal , pero el 21 En abril de 2009 se anunció otro planeta orbitando 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 semieje mayor de 0,25 unidades astronómicas . [3]
La existencia de Gliese 581c y su masa han sido medidas mediante el método de velocidad radial para detectar exoplanetas . 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 5,5 masas terrestres. [3] El método de la velocidad radial no puede determinar por sí solo la masa verdadera, pero no puede ser mucho mayor que esto o el sistema sería dinámicamente inestable. [1] 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. [6]
Dado que Gliese 581c no ha sido detectado en tránsito, no hay mediciones de su radio. Además, el método de velocidad radial utilizado para detectarlo sólo pone un límite inferior a la masa del planeta, lo que significa que los modelos teóricos del radio y la estructura planetaria sólo pueden ser de uso limitado. Sin embargo, suponiendo una orientación aleatoria de la órbita del planeta, es probable que la masa real esté cerca de la masa mínima medida.
Suponiendo que la masa real 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% mayor que el de la Tierra, según el equipo de Udry. [1] [7] La gravedad en la superficie de un planeta así sería aproximadamente 2,24 veces más fuerte que en la Tierra. Sin embargo, si Gliese 581c es un planeta helado y/o acuoso , 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 . [8] La gravedad en la superficie de un planeta tan helado y/o acuoso sería al menos 1,25 veces más fuerte que en la Tierra. Afirman que el valor real del radio puede estar entre los dos extremos calculados por los modelos de densidad descritos anteriormente. [9]
Las opiniones de otros científicos difieren. Sara Seager del MIT ha especulado que Gliese 581c y otros planetas de cinco masas terrestres podrían ser: [10]
Si el planeta transita por la estrella visto desde la dirección de la Tierra, el radio debería ser mensurable, aunque con cierta incertidumbre. Lamentablemente, las mediciones realizadas con el telescopio espacial MOST , construido en Canadá , indican que no se producen tránsitos. [11]
La nueva investigación sugiere que es poco probable que los centros rocosos de las súper Tierras evolucionen hasta convertirse en planetas rocosos terrestres como los planetas interiores del Sistema Solar porque parecen retener sus grandes atmósferas. En lugar de evolucionar hacia un planeta compuesto principalmente de roca con una atmósfera delgada, el pequeño núcleo rocoso permanece envuelto por su gran envoltura rica en hidrógeno. [12] [13]
Gliese 581c tiene un período orbital ("año") de 13 días terrestres [14] y su radio orbital es sólo aproximadamente el 7% del de la Tierra, unos 11 millones de kilómetros, [15] mientras que la Tierra está a 150 millones de kilómetros del Sol. . [16] 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. [1] [7] Tenga en cuenta que en astrofísica, la "zona habitable" se define como el rango de distancias de la estrella al que un planeta podría soportar agua líquida en su superficie: no debe entenderse que significa que el entorno del planeta ser adecuado para humanos, situación que requiere una gama de parámetros más restrictiva. Un radio típico para una estrella M0 de la edad y metalicidad de Gliese 581 es 0,00128 AU, [17] frente a las 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.
Debido a su pequeña separación de Gliese 581, en general se ha considerado que el planeta siempre tiene un hemisferio mirando a la estrella (solo de día) y el otro siempre de espaldas (solo de noche), o en otras palabras, bloqueado por las mareas . [18] [19] El ajuste orbital más reciente al sistema, teniendo en cuenta la actividad estelar, indica una órbita circular, [3] 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 marea. [20] 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 pseudosincronización. [21] 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 una libración y el terminador se iluminaría y oscurecería alternativamente durante la libración. [22]
Los modelos de la evolución de la órbita del planeta a lo largo del tiempo sugieren que el calentamiento resultante de este bloqueo de 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 en la superficie aproximadamente tres veces mayor que el de Io, la luna de Júpiter , lo que podría dar lugar a una actividad geológica importante, como volcanes y placas tectónicas. [23]
El estudio de Gliese 581c realizado por von Bloh et al. El equipo ha llegado a la conclusión de que "la súper Tierra Gl 581c está claramente fuera de la zona habitable, ya que está demasiado cerca de la estrella". [24] El estudio de Selsis et al. afirma incluso que "un planeta en la zona habitable no es necesariamente habitable" en sí mismo, y que este planeta "está fuera de lo que puede considerarse la zona habitable conservadora" de la estrella madre, y además que si había agua allí entonces se perdió cuando La enana roja era un potente emisor de rayos X y EUV y podía tener temperaturas superficiales que oscilaban entre 700 y 1000 K (427 a 727 °C ), como Venus hoy. [25] Las especulaciones sobre la temperatura realizadas por otros científicos se basaron en la temperatura (y el calor de) la estrella madre Gliese 581 y se calcularon sin tener en cuenta el margen de error (96 °C/K) para la temperatura de la estrella de 3.432 K a 3.528 K, lo que conduce a un amplio rango de irradiancia para el planeta, incluso antes de considerar la excentricidad. [26]
Utilizando la luminosidad estelar medida de Gliese 581 de 0,013 veces la del Sol, es posible calcular la temperatura efectiva de Gliese 581c , también conocida como temperatura del cuerpo negro , que probablemente difiere de la temperatura de su superficie . [ cita necesaria ] Según el equipo de Udry, la temperatura efectiva para Gliese 581c, suponiendo un albedo (reflectividad) como la de Venus (0,64), sería -3 °C (27 °F ), y suponiendo un albedo similar al de la Tierra. (0,296), serían 40 °C (104 °F), [1] [14] un rango de temperaturas que se superponen 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 (93,65 °F), pero una temperatura superficial de 464 °C (867 °F) (principalmente debido a una atmósfera con un 96,5% de dióxido de carbono ), una diferencia de aproximadamente 430 °C. (770 °F). [27]
Los estudios de habitabilidad (es decir, agua líquida para formas de vida extremófilas ) [28] concluyen que es probable que Gliese 581c sufra un efecto invernadero descontrolado similar al encontrado en Venus y, como tal, es muy poco probable que sea habitable. Sin embargo, este efecto invernadero desbocado podría evitarse mediante la presencia de suficiente cobertura de nubes reflectantes en el lado diurno del planeta. [29] Alternativamente, si la superficie estuviera cubierta de hielo, tendría un alto albedo (reflectividad) y, por lo tanto, podría reflejar suficiente cantidad de luz solar incidente hacia el espacio para hacer que el planeta sea demasiado frío para ser habitable, aunque se espera que esta situación continúe. ser muy inestable excepto por albedos muy altos, superiores a aproximadamente 0,95 (es decir, hielo): la liberación de dióxido de carbono por actividad volcánica o de vapor de agua debido al calentamiento en el punto subestelar desencadenaría un efecto invernadero descontrolado. [30]
Es probable que Gliese 581c se encuentre fuera de la zona habitable . [24] [31] 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 podrán utilizarse en el futuro para determinar la presencia de agua en forma de vapor en la atmósfera del planeta , pero sólo en el raro caso de un planeta con una órbita alineada de manera que transitar por su estrella, algo que no se sabe que haga Gliese 581c. [11]
Los modelos teóricos predicen que compuestos volátiles como el agua y el dióxido de carbono , si están presentes, podrían evaporarse en el calor abrasador del lado solar, migrar al lado nocturno más frío y condensarse para formar casquetes polares . Con el tiempo, toda la atmósfera podría congelarse formando casquetes polares en el lado nocturno del planeta. Sin embargo, aún 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, permitiendo un área habitable más amplia en la superficie. [32] Por ejemplo, aunque Venus tiene una pequeña inclinación axial, muy poca luz solar llega a la superficie de 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 el lado diurno debido a los vientos que circulan globalmente. [33]
Un Mensaje desde la Tierra (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 mediante un concurso en la red social Bebo . El mensaje fue enviado utilizando el telescopio radar RT-70 de la Agencia Espacial Estatal de Ucrania . La señal llegará al planeta Gliese 581c a principios de 2029. [34] Más de medio millón de personas, entre ellas celebridades y políticos, participaron en el proyecto AMFE, que fue la primera cápsula del tiempo digital del mundo donde el contenido era seleccionado por el público. [35] [36]
Hasta el 22 de enero de 2015, el mensaje ha recorrido 59,48 billones de kilómetros de un total de 192 billones de kilómetros, lo que representa el 31,0% de la distancia hasta el sistema Gliese 581. [37]
El 13 de febrero de 2015, científicos (incluidos David Grinspoon , Seth Shostak y David Brin ) en una reunión anual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia , discutieron Active SETI y si transmitir un mensaje a posibles extraterrestres inteligentes en el Cosmos era una buena idea. idea. [38] [39] Esa misma semana, se publicó una declaración, firmada por muchos miembros de la comunidad SETI, de que "debe ocurrir una discusión científica, política y humanitaria mundial antes de enviar cualquier mensaje". [40] 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 lo publicó en The New York Times . [41]
Gliese 581 fue mencionada en el manifiesto de ciencia ficción Super Constitución como el hogar potencial del visitante extraterrestre Ohara, aunque ella era, de hecho, una fachada para un trío de científicos decididos a forzar la creación de un gobierno mundial . Esta novela fue comentada en el podcast 372 páginas que nunca volveremos .
La cantante estonia Laura Põldvere canta poéticamente sobre el "hermoso planeta lejano" en su canción 581c .
