Gliese 581 c

Gliese 581 c on eksoplaneetta, joka kiertää punaista kääpiötähteä Gliese 581:tä mahdollisesti elinkelpoisella vyöhykkeellä, noin 10 miljoonan kilometrin etäisyydellä tähdestä. Eksoplaneetan massa on noin viisi Maan massaa, mikä tekee siitä supermaan. Planeetan halkaisija on 1,5 kertaa suurempi kuin Maan eli vajaat 20 000 kilometriä. Gliese 581 sijaitsee 20,4 valovuoden päässä Maasta Vaa'an tähdistön suunnassa. Se on 87. lähin tähti Auringosta. Stéphane Udryn johtama tutkijaryhmä julkaisi tiedon planeetan löytymisestä 24. huhtikuuta 2007. Gliece 581 c on toinen aurinkokunnasta löydetty planeetta, ja järjestyksessä kolmas. Se oli pienin aurinkokunnan planeetta, mutta 21. huhtikuuta 2009 löydettiin Gliese 581 e, vielä pienempi planeetta. Gliese 581 e:stä tuli pienin tunnettu eksoplaneetta.
Gliese 581 c ajateltiin jonkin aikaa eksoplaneetoista eniten Maan kaltaiseksi, mikä on herättänyt paljon kiinnostusta planeettaa kohtaan. Planeetan lämpötila on sopiva nestemäisen veden ylläpitämiseen, ja teoriassa planeetta voisi ylläpitää samanlaista elämää kuin Maassa on. Kuitenkin jotkut planeetan ilmakehään pohjautuvat teoriat esittävät, että aurinkokunnan neljäs planeetta, Gliese 581 g, olisi parempi ehdokas elämän ylläpitämiselle. Tähtitieteellisesti Gliese 581 on melko lähellä Maata, 20,3 valovuoden päässä.
Löytäminen.
Gliese 581 c:n löytänyt ryhmä kirjoitti raportin löydöstään 27. huhtikuuta 2007 ja julkaisi raportin "Astronomy and Astrophysics" -lehden kesäkuun 2007 numerossa. Lehdessä kerrottiin myös toisen planeetan samassa aurinkokunnassa, Gliese 581 d:n, jonka massa on ainakin 7,7 Maan massaa, löytämisestä. Uudemmat tutkimukset kuitenkin arvioivat planeetan massaksi 5,6 Maan massaa.
Ominaisuudet.
Kiintotähti.
Tutkijat ovat laskeneet, että Gliese 581:tä kiertää ainakin neljä planeettaa. 30. marraskuuta 2005 löydetty Gliese 581 b:n massa on noin 17 Maan massaa. Samaan aikaan Gliese 581 c:n kanssa löydetyn Gliese 581 d:n massa taas on noin kahdeksan Maan massaa. Gliese 581 c kiertää Gliese 581:tä näistä neljästä planeetasta toiseksi uloimpana. Neljäs vahvistettu planeetta on tähdestä katsottuna sisimmällä kiertoradalla oleva Gliese 581 e. Vuonna 2010 julkaistun tutkimuksen mukaan planeettoja saattaisi olla kuusi, mutta kahden viimeisimpänä julkistetun planeetan, Gliese 581 g:n ja Gliese 581 f:n, olemassaoloa ei ole vahvistettu.
Säde.
Gliese 581 c:tä on tutkittu vasta hyvin vähän, eikä sen säteestä olla yksimielisiä. Spektroskooppisten mittausten mukaan saatiin selville vain planeetan massan alaraja, mikä ei vielä kerro paljoakaan planeetan säteestä. Oletuksia kuitenkin voidaan tehdä, jos minimimassa (5,6 Maan massaa) on lähellä planeetan oikeaa massaa, mikä on melko varmaa.
Olettaen, että minimimassa on oikea massa, säde voidaan laskea erilaisilla tavoilla. Esimerkiksi, jos Gliese 581 c on kivinen planeetta jolla on suuri rautaydin, se olisi Urdyn ryhmän mukaan noin 50% Maata suurempi. Tällöin painovoima planeetan pinnalla olisi noin 2,24 kertaa voimakkaampi kuin Maan pinnalla. Jos Gliese 581 c onkin vetinen tai jäinen planeetta, sen säde olisi vähemmän kuin 2 kertaa maan säde, vaikka sillä olisikin todella suuri ulkoinen vesikehä. Tämän on laskenut Diana Valencian ryhmä. Tällöin painovoima planeetan pinnalla olisi 1,25 kertaa voimakkaampi kuin Maan pinnalla.
Muut näkökannat ovat hyvin erilaisia. MIT:n Sara Seager on arvioinut, että Gliese 581 c ja muut planeetat, joiden massa lienee noin 5 Maan massaa, voisivat olla:
Massa.
Gliese 581 c:n olemassaolo ja sen massa on laskettu spektroskooppisilla mittauksilla, mikä on tyypillistä eksoplaneetoille. Planeetan massa laskettiin planeetan painopisteestä sen kiintotähden ja muiden aurinkokunnan planeettojen suhteen. Kun kaikki kuusi planeettaa sopivat tähän ratkaisuun, massaksi laskettiin 5,6 Maan massaa. Tämä luku ei ole varma, mutta planeetan massa ei voi olla paljon tätä suurempi, tai aurinkokunta olisi dynaamisesti epävakaa. Simulaatioiden mukaan aurinkokunnasta tulisi epävakaa, jos planeettojen koko ylittäisi arvion noin 1,6–2 -kertaisesti, mikä tarkoittaa että planeetan massa voisi olla korkeintaan 10,4 Maan massaa.
Kiertorata.
Gliese 581 c:n yksi kierros Gliese 581:n ympäri kestää 13 vuorokautta. Planeetan keskietäisyys tähdestä on noin 11 miljoonaa kilometriä, noin 7 % Maan keskietäisyydestä Aurinkoon nähden. Koska Gliese 581 on Aurinkoa pienempi ja kylmempi, Gliese 581 c osuu tähden elinkelpoiselle vyöhykkeelle. Planeetta voisi siis olla sopiva nestemäiselle vedelle ja ihmisten tuntemalle elämälle.
Maankaltaisuus.
Stéphane Udryn johtama tutkijaryhmä laskee eksoplaneetaan pinnan keskilämpötilan olevan −3 – +40 °C riippuen planeetan albedosta. Jos planeetan albedo on sama kuin Venuksen, keskilämpötilaksi saadaan −3 °C. Jos planeetan albedo on sama kuin Maan, lämpötilaksi saadaan 40 °C. Gliese 581 c on luultavasti tähän mennessä löydetyistä eksoplaneetoista eniten Maan kaltainen. On arvioitu, että planeetalla saattaa siten olla vettä, vaikkapa järvinä tai merinä. Planeetta saattaa olla myös kuiva kiviplaneetta tai kaasumainen. Planeetta saattaa olla vuorovesilukkiutunut, mikä alentaisi sen elinkelpoisuutta.
Lämpötila.
Gliese 581:n luminositeettiluokka on 0,013 kertaa Auringon luminositeetti. Tämän avulla voidaan laskea Gliese 581 c:n musta kappale -lämpötila, joka voi tosin olla erilainen kuin pintalämpötila. Udryn ryhmän mukaan Gliese 581 c:n musta kappale- lämpötila olisi -3 °C jos sen albedo on samanlainen kuin Venuksen ja 40 °C, jos sen albedo on samanlainen kuin Maan. Kuitenkin, musta kappale -lämpötila ja oikea pintalämpötila voivat olla todella erilaiset, sillä esimerkiksi Venuksen ml -lämpötila on 34,25 °C, mutta sen pintalämpötila on 463,85 °C johtuen pääosin hiilidioksidipitoisesta ilmakehästä.
Nestemäinen vesi.
On mahdollista, että Gliese 581 c on elinkelpoisen vyöhykkeen ulkopuolella. Planeetalla olevasta vedestä ei ole mitään todisteita, ja jos sitä onkin, se ei välttämättä ole nestemäistä. Todisteita voitaisiin saada, jos Gliese 581 c ylikulkisi kiintotähtensä vierestä, mutta näin ei luultavasti tule käymään.