グリーゼ 581d

グリーゼ 581d

グリーゼ 581d と地球および海王星の大きさの比較。 (選択された仮想モデル構成 に基づく)
発見[1]
発見者	Udryら
発見場所	ラ・シヤ天文台、チリ
発見日	2007年4月24日
検出方法	視線速度
軌道特性[2]
半長軸	0.21847 ± 0.00028 AU (32,683,000 ± 42,000 km) [3]
偏心	0.205 ± 0.08
軌道周期（恒星）	66.64 ± 0.08 日
近点時刻	245 141 .6407 ± 4.19 ジャマイカ
近点引数	2° ± 23°
半振幅	2.20 ± 0.19 メートル/秒
星	グリーゼ 581
身体的特徴
質量	≥5.6 ± 0.6  M 🜨 [3]

グリーゼ581d / ˈ ɡ l iː z ə /（しばしばGl 581dまたはGJ 581dと短縮される）は、グリーゼ581系内を周回する疑わしい、しばしば論争の的となっている太陽系外惑星候補であり、地球から20.4光年離れたてんびん座にある。この惑星は、この系で3番目に主張されている惑星であり、恒星からの順番で4番目（4惑星モデルの場合）または5番目（反証された5または6惑星モデルの場合）である。その後の複数の研究により、惑星の信号は実際には恒星の活動に由来しており、したがって惑星は存在しないことが判明したが、これは依然として論争の的となっている。^{[4] [5] [6] [7] [8 ]}

このスーパーアースは地球よりもかなり質量が大きい（最小質量は地球の6.98倍）が、比較的質量が小さく、親星の居住可能領域内を周回する最初の太陽系外惑星である。その存在を前提として、コンピューターによる気候シミュレーションでは地表水の存在の可能性が確認されており、これらの要因を組み合わせることで惑星の居住可能性は比較的高いとされている。^{[10] [11]}

ジュネーブ天文台のステファン・ウドリー率いる天文学者チームは、チリのラ・シヤにあるヨーロッパ南天天文台の3.6メートル望遠鏡に搭載されたHARPS装置を使用して、 2007年にこの惑星を発見した。ウドリーのチームは視線速度法を採用した。この方法では、惑星の最小質量は、重力によって親星の軌道に引き起こされる小さな摂動に基づいて決定される。この研究では、この惑星の公転周期は83日と推定された。^[1]

2009年4月下旬、当初の発見チームは惑星の軌道パラメータの当初の推定値を修正し、当初の推定値よりも恒星に近い軌道を公転しており、公転周期は66.8日であることが判明した。彼らは、惑星は液体の水が存在できる居住可能領域内にあると結論付けた。^[12] 2010年の視線速度データのエイリアシングの研究では、グリーゼ581dの真の周期は不明のままであり、1日周期の可能性さえあることが判明した。^[13] 2010年から2013年までの惑星dを含むシステムのその後のモデルでは、67日周期が支持された。^{[3] [2]}

2012年9月、ロマン・バルエフはケックのデータから「レッドノイズ」を取り除いて、この惑星の存在は2.2標準偏差までしかあり得ず、したがって不確実であると結論付けた。^[14]しかし、同じ年の初めに、SSフォークト（USNO）はRPバトラーとN.ハギギプールと共同で、はるかに高い確率で惑星の存在を支持する研究を発表した。^[15]彼らはまた、このシステムの動的分析も進めた。マカロフと共著者は、グリーゼ581を4つの惑星系（したがって惑星dを含む）として、その長期的な軌道安定性を実証する追加の研究を行った。^[16]

2014年の研究では、グリーゼ581dは「恒星活動の産物であり、不完全な補正により惑星gの誤検出を引き起こす」と結論付けられました。^{[4] [17] [18]} 2015年、ギエム・アングラダ・エスクデとミッコ・トゥオミによる研究では、採用された統計手法に重大な欠陥があるとして、2014年の研究に疑問が投げかけられました。 ^{[19] [20] [21]}しかし、この研究は、2014年の反論を発表したチームによる反論とともに発表されました。^[22] 2015年の別の研究では、視線速度信号が恒星活動に由来するという結論を裏付けており、^[23] 2016年の研究では、さらに強力な証拠が提示されました。^[5]

2016年、ERニュートンと共同研究者は、初期のM型矮星の場合、そのハビタブルゾーンにある惑星の公転周期が恒星の自転周期と一致する可能性がある（または、グリーゼ581dのように、標準値の132日を仮定した場合、まれにその半分になる場合もある）ことを指摘した。この側面は、そのような惑星の検証を非常に複雑にする。^[24]

2022年の論文に基づく証拠は、グリーゼ581dの発表は恒星活動による誤検出に起因することを示唆する以前の研究結果を確認した。この研究では、恒星活動とRV信号を相関させる最新の技術を使用している。^[7]

2024年の研究ノートでは、グリーゼ581の自転周期の新たな測定に基づいて、グリーゼ581dが存在する可能性がまだあると主張した。148.7 ± 0.8日、前回値と比較して2014年の研究でこの惑星の存在が否定されたことから、 130 ± 2日が新しい自転周期として提案された。この新しい自転周期は、惑星の提案周期の倍数ではない。しかし、視線速度データの再解析は行われていないため、結論を出すにはさらなる研究が必要となる。^[9]

グリーゼ581dは、地球が太陽の周りを回る距離の約5分の1にあたる0.21847 AUでグリーゼ581を周回していると考えられているが、軌道離心率は確認されていない。その軌道には、地球のような円形と水星のような離心率の2つのモデルがあった。これらは、それぞれグリーゼ581系の6惑星モデルと4惑星モデルに基づいていた。4惑星モデルでは、グリーゼ581dはおそらく自転軌道共鳴比2:1にあり、親星の1周ごとに2回自転する。したがって、グリーゼ581dの1日は地球の約67日になるはずである。^{[16] [25]}

軌道距離は、惑星の表面に水が存在する可能性があると考えられる距離であるハビタブルゾーンの外側の限界に位置する。発見当時、この惑星の軌道は当初はもっと外側にあると考えられていた。しかし、2009年4月下旬、最初の発見チームは、惑星の軌道パラメータの当初の推定値を修正し、軌道周期が66.87日で、当初の推定値よりも主星に近い軌道を回っていることを発見した。彼らは、この惑星は液体の水が存在できるハビタブルゾーン内にあると結論付けた。^{[12] [26]}

親星の運動から、グリーゼ581dの最小質量は地球の5.6倍であることが示唆されている（以前の解析ではより高い値を示していた）。^[3] 3つの惑星の軌道が同一平面上にあると仮定したグリーゼ581系の力学シミュレーションでは、惑星の質量が最小値の1.6～2倍を超えると系が不安定になることが示されている。グリーゼ581dの以前の最小質量値を使用すると、グリーゼ581dの質量の上限は地球の13.8倍であることがわかる。^[12] しかし、惑星の組成は不明である。

この惑星が地球から移動することは知られておらず、大気の状態は現在の技術では観測できないため、現在までこの惑星の大気は確認されていません。そのため、この惑星の気候予測はすべて、予測された軌道と理論的な大気の状態のコンピューター モデルに基づいています。

グリーゼ581dは恒星のハビタブルゾーンの外側を周回していると考えられていたため、当初は液体の水が存在するには寒すぎると考えられていた。2009年に軌道が修正され、 2011年にフランスの研究者が実施した気候シミュレーションでは、十分な大気圧で表面水が存在するのに適した温度が示された。^[27]ステファン・ウドリーによると、「この惑星は『大きく深い海』に覆われている可能性があり、本格的な海洋惑星候補としては初となる。」^[28]

平均して、グリーゼ 581d が恒星から受ける光の強さは、地球が太陽から受ける光の強さの約 30% です。比較すると、火星の太陽光の強さは地球の約 40% です。^[27]これは、グリーゼ 581d は液体の水を維持するには寒すぎるため、生命が住むには不向きであることを示唆しているように思われるかもしれません。しかし、大気の温室効果により、惑星の温度が大幅に上昇する可能性があります。たとえば、地球自身の平均気温は、温室効果ガスがない場合は約 -18 °C ^[29]で、昼間で約 100 °C、夜間は -150 °C となり、月とほぼ同じです。グリーゼ 581d の大気が十分に大きな温室効果を生み出し、惑星の地球物理学によって CO2 レベルが安定化すれば₍地球はプレートテクトニクスによってそうしているように)、表面温度によって液体の水の循環が可能になり、惑星が生命を維持できるようになると考えられます。^{[30] [31] [32] [33]}しかし、バーンズらの計算によると、放射性加熱が予想よりもいくらか高くない限り、潮汐加熱は地球上でプレートテクトニクスを活発に保つには低すぎることが示唆されている。^[34]

グリーゼ581dは、岩石物質だけでできているとは考えにくいほど巨大である。もともとはより遠い軌道で氷惑星として形成され、その後恒星に近づいた可能性がある。^{[10] [35]}

2007年に発表された研究によると、もしグリーゼ581dが存在するなら、それは太陽系外の居住可能領域に位置することが確認された最初のスーパーアースとなるだろう。^{[10] [11]}

2009年オーストラリア全国科学週間の祝賀行事の一環として、コスモス誌はグリーゼ581dに送信するメッセージを集めるために「Hello from Earth」というウェブサイトを立ち上げた。メッセージの最大文字数は160文字で、使用言語は英語に限定されていた。合計で世界195カ国から25,880件のメッセージが集まった。メッセージは2009年8月28日、オーストラリアのティドビンビラにあるキャンベラ深宇宙通信施設のDSS-43 70m電波望遠鏡から送信された。 ^[36]

グリーゼ581dはドクター・フーのエピソード「スマイル」の舞台である。^[37] また、スティーブン・ホーキングの「イントゥ・ザ・ユニバース」のエピソード3「万物の物語」や「宇宙のしくみ」シーズン2のエピソード3と8にも登場する。

• 地球アナログ
• グリーゼ 667 Cc
• HD 85512b の
• ケプラー22b
• 居住可能な可能性のある太陽系外惑星のリスト

ウィキメディア・コモンズには、グリーゼ 581 dに関連するメディアがあります。

Wikinewsには関連ニュースがあります:

• 最小の太陽系外惑星の発見は「驚くべき」発見をもたらす

• 2009年全国科学週間 - Gliese 581d にメッセージを送信
• Wordsworth, RD; et al. (2010). 「グリーゼ 581d は居住可能か? 放射対流気候モデリングによるいくつかの制約」.天文学と天体物理学. 522 : A22. arXiv : 1005.5098 . Bibcode :2010A&A...522A..22W. doi :10.1051/0004-6361/201015053. S2CID  21253381.