Gliese 581 — M klases sarkanais punduris ar zināmu planētu sistēmu
Gliese 581 ir M klases sarkanais punduris, kas atrodas netālu no Zemes. Tā atrodas apmēram 20–22 gaismas gadu attālumā no Saules sistēmas (precīzākajos mērījumos ap ~20,3 gaismas gadu). Tādējādi tā ir viena no tuvākajām zvaigznēm mūsu apkārtnē — ap 89. vietu sarakstā pēc attāluma no Saules. Zvaigzne ir pazīstama arī kā HO Librae, GL 581 vai GJ 581.
Fiziskās īpašības
Gliese 581 ir salīdzinoši auksta sarkana pundur-zvaigzne. Tās virsmas temperatūra tiek lēsta ap 3498 K — tas ir aptuveni 3225 °C (apm. 5821 °F). Tās rādiuss un masa ir ievērojami mazāki nekā Saules: aptuveni 0,3 reizes Saules rādiusa un masas (t.i., apmēram 29–31% Saules rādiusa/massas), kas ir raksturīgi M klases punduriem. Zvaigznes izstarotais spožums ir zems — apmēram 0,01205 reizes lielāks par Saules spožumu, t.i., ap 1,2% Saules luminositātes.
Planētu sistēma
Astronomi ar precīzām radālās ātruma (radial velocity) mērījumu metodēm ir atklājuši vairākas planētas, kas riņķo ap Gliese 581. Vispārpieņemts ir tas, ka vismaz četras iezīmētās planētas ir reālas un apstiprinātas; citi atklājumi — īpaši divas papildu kandidātu planētas — joprojām ir pretrunīgi un tiek diskutēti. Atklāšanas pētījumos bieži izmantoja instrumentus, piemēram, HARPS spektrografu, kas ļauj noteikt zvaigznes nelielas kustības, ko izraisa apkārt riņķojošas planētas.
Planētas, kas saistītas ar Gliese 581, aptver dažādas masas klases — no super-Zemes (kādas vairākas no tām tika uzskatītas par iespējami cietzemes tipa) līdz planētām, kuras ir tuvas Neptūna masu līmenim. Dažas no šīm planētām sākotnēji tika vērtētas kā potenciāli dzīvei piemērotas, taču vēlākajos pētījumos tika uzsvērts, ka zvaigznes zema spožuma, iespējamo uzliesmojumu aktivitātes un tuvu orbītu dēļ apstākļi virsmā var būt izaicinoši dzīvības pastāvēšanai.
Dzīvības piemērotība un diskusijas
Diskusijas par Gliese 581 sistēmas planētu habitabilitāti ir bijušas intensīvas. Īpaši plaši tika apspriesta viena planēta, kas sākotnēji tika uzskatīta par iekļaujamajai habitālajai zonai (piemēram, planētas, kurā noteiktie apstākļi ļautu pastāvēt šķidrā ūdenim). Tomēr vēlākie datu analīzes un neatkarīgi pētījumi ir parādījuši, ka daži no agrāk ziņotajiem signāliem varētu būt instrumentālas vai datu apstrādes artefakti, nevis patiesi planētu signāli. Turklāt sarkanajiem punduriem raksturīgā stāve un spēcīgas zvaigžņu uzliesmošanas var sarežģīt dzīvei labvēlīgu vides saglabāšanu tuvu riņķojošām planētām (piemēram, radīšana radiācijas sprādzienus, atmosfēras eroziju vai tidālu bloķēšanu).
Redzamība un atrašanās vieta
Gliese 581 atrodas Svaru (Libra) zvaigznājā. Zvaigznes šķietamā spožuma lielums ir 10,57, kas nozīmē, ka to nevar ieraudzīt ar neapbruņotu aci; teleskops vai cita optika ir nepieciešama, lai to novērotu. Tā kā spožums ir salīdzinoši zems, precīzi spektrālie un radālās ātruma mērījumi prasa stabilus augstas jutības instrumentus un ilgtermiņa novērojumus.
Nobeigums
Gliese 581 ir nozīmīga zvaigzne eksoplanētu pētījumos, jo tās tuvums un planētu kandidātu klātbūtne padara to par svarīgu mērķi, lai izprastu planētu veidošanos ap M klases punduriem un izvērtētu nosacījumus, kas nepieciešami potenciālai dzīvībai ārpus Saules sistēmas. Tomēr daudzas diskusijas par konkrētām planētām un to īpašībām joprojām turpinās, un nepieciešami papildu novērojumi, lai pilnībā apstiprinātu vai noliegtu visus kandidātus un precizētu to fizikālās īpašības.
Planētas
2005. gadā zinātnieki atklāja planētu, kas riņķo ap Gliese 581. Zinātnieki Stīvena Vogta vadībā izmantoja metodi, ko sauc par Doplera spektroskopiju, lai atrastu planētu un dažus faktus par planētu. Viņi apgalvoja, ka planētas, ko nosauca par Gliese 581b, izmērs ir tuvs Neptūna (astotās planētas mūsu Saules sistēmā) izmēram. Viņi atklāja, ka 581b sver 16,6 reizes vairāk nekā Zeme un ka tās orbīta ap GL 581 ilgst 5,366 dienas.
Pēc šī pētījuma publicēšanas vairāk zinātnieku sāka meklēt citas planētas, kas atrodas Gliese 581 orbītā. 2007. gadā cita astronomu grupa paziņoja, ka viņi atraduši vēl divas planētas. Šīs divas planētas tika nosauktas par 581c un 581d. Planetai c zinātnieki izmērīja masu, kas 5,06 reizes pārsniedz Zemes masu. Viņi atklāja, ka planētas orbīta ilgst 12,931 dienu. Planētas d masa bija 8,3 reizes lielāka par Zemes masu, un tās orbīta ilgst 83,4 dienas.
2009. gadā pirmā astronomu grupa atrada ceturto planētu ar nosaukumu 581e. Viņi izmērīja, ka planētas masa ir 1,94 reizes lielāka par Zemes masu, un planētas orbīta ir 3,149 dienas gara. Astronomi vēlreiz pētīja arī planētu 581d un veica precīzākus mērījumus. Viņi konstatēja, ka planētas masa ir 7,09 reizes lielāka par Zemes masu un ka tās orbīta ilgst 66,8 dienas.
Iespēja iegūt vairāk planētu
Vogta astronomu grupa paziņoja, ka viņi ir atraduši vēl divas planētas, kas riņķo ap Gliese 581, nosauktas par 581f un 581g. Savus atklājumus viņi publicēja 2010. gadā. Planētas 581f masa ir 7,0 Zemes masas un orbītas garums 433 dienas. Otrai jaunajai planētai, 581g, grupa izmērīja 3,1 reizes lielāku masu par Zemes masu un 36,6 dienas garu orbītu.
Pēc tam, kad Vogta grupa publicēja ziņojumu par piekto un sesto planētu, daži citi astronomi publicēja pretējus rezultātus. Šie zinātnieki 2012. gadā paziņoja, ka planētas 581f un 581g patiesībā nepastāv. Viņu ziņojumā bija teikts, ka Vogta grupas jaunie atklājumi ir kļūdaini pozitīvi. Viņi vēlreiz aplūkoja sākotnējos Doplera spektroskopijas datus un neatrada nekādas divu jauno planētu pazīmes.
Tomēr Vogta grupa publicēja vēl vairāk pētījumu, kas apstiprināja abas jaunās planētas. Vēlāk, 2012. gadā, viņi veica jaunus Doplera spektroskopijas eksperimentus un atklāja spēcīgākas pazīmes, kas liecina par planētām 581f un 581g. Viņi arī simulēja abus orbītas modeļus, ko ierosināja abas zinātnieku grupas. Vogta grupa atklāja, ka ierosinātā sistēma ar četrām planētām ir nestabila, proti, ja ap Gliese 581 riņķotu tikai četras planētas, sistēma jau sen būtu sabrukusi. No otras puses, viņi apgalvoja, ka sistēma ar sešām planētām ir daudz stabilāka.
Šodien joprojām nav vienprātības par to, vai planētas 581f un 581g pastāv vai ne.
Orbītas modeļi
Pašlaik tiek izskatīti divi Gliese 581 sistēmas orbītas modeļi. Orbītas modelis ir zinātnisks modelis, ko astronomi rada kā hipotēzi par to, kā zvaigznes planētas pārvietojas pa savām orbītām. Vienā no tiem ir četras planētas ar ekscentriskām orbītām, bet otrā - sešas planētas ar apļveida orbītām.
Pirmajā modelī daži zinātnieki ierosina, ka ap Gliese 581 riņķo tikai četras planētas 581b, 581c, 581d un 581e. Neviena no planētām neapgriežas pa apli. Tā vietā to ceļi ap zvaigzni ir elipses.
Otrajā modelī sešas planētas no 581b līdz 581g riņķo ap Gliese 581. Šajā gadījumā katra planēta riņķo pa apļveida orbītu ap saimniekzvaigzni.
Komētas josta
2012. gada novembrī Eiropas Kosmosa aģentūras zinātnieki paziņoja, ka ap Gliese 581 riņķo komētu josla. Mūsu Saules sistēmā ir līdzīga komētu josta, ko sauc par Kvaipera jostu.
Apdzīvojamība
Astronomi uzskata, ka Gliese 581 apdzīvojamā zona stiepjas no aptuveni 0,05 AU (astronomiskās vienības) līdz 0,24 AU no zvaigznes. Tas nozīmē, ka planētas, kas riņķo starp šiem attālumiem, varētu būt pareizajā temperatūrā, lai tajās varētu izdzīvot organiskā dzīvība (dzīvība, kādu mēs to pazīstam uz Zemes).
Ja sešu planētu modelis ir pareizs, tad vismaz divas no šīm planētām varētu būt apdzīvojamas. Citiem vārdiem sakot, uz tām varētu dzīvot cilvēki. Šajā modelī planēta 581d riņķo Gliese 581 apdzīvojamās zonas ārējā malā, bet planēta 581g riņķo apdzīvojamās zonas vidū. Ja 581g atmosfēra ir tāda pati kā Zemes atmosfēra, tad planētas temperatūra būtu no 236 līdz 261 Kelvina (-37 līdz -12 grādi pēc Celsija, -35 līdz 10 grādi pēc Fārenheita). Tā ir tikai nedaudz zemāka temperatūra nekā uz Zemes.
Lai gan šo divu planētu temperatūra varētu būt piemērota dzīvībai, to vidi var padarīt naidīgu arī citi faktori. Planēta 581g varētu būt iestrēgusi orbītas rezonansē, kad planēta griežas ar tādu pašu ātrumu, ar kādu tā riņķo ap zvaigzni. Tas nozīmētu, ka viena planētas puse vienmēr ir vērsta pret zvaigzni, tāpat kā tā pati Mēness puse vienmēr ir vērsta pret Zemi. Šādā gadījumā puse, kas vērsta pret zvaigzni, būtu pārāk karsta, lai tajā varētu dzīvot cilvēki, bet otra puse būtu pārāk auksta. Planēta 581d, iespējams, arī ir nonākusi orbītas rezonansē.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Gliese 581?
A: Gliese 581 ir M klases sarkanā pundurzvaigzne, kas atrodas 22 gaismas gadu attālumā no Saules sistēmas, un tā ir 89. zināmā Saulei tuvākā zvaigzne.
J: Kādi ir daži citi Gliese 581 nosaukumi?
A: Gliese 581 ir pazīstama arī kā HO Librae, GL 581 vai GJ 581.
J: Vai astronomi ir atklājuši planētas, kas riņķo ap Gliese 581?
A: Jā, astronomi ir atklājuši dažas planētas, kas riņķo ap Gliese 581.
J: Cik planētas, pēc astronomu domām, riņķo ap Gliese 581?
A: Astronomi ir vienisprātis, ka ap Gliese 581 riņķo četras planētas.
Vai visi astronomi ir vienisprātis par to, cik planētu riņķo ap Gliese 581?
A: Nē, daži astronomi uzskata, ka ap Gliese 581 riņķo vēl divas planētas.
J: Vai cilvēki uz Zemes var redzēt Gliese 581 ar neapbruņotu aci?
A.: Nē, cilvēki uz Zemes nevar redzēt Gliese 581 ar neapbruņotu aci. Zvaigznes šķietamā spožuma lielums ir 10,57, un, lai to ieraudzītu, ir nepieciešams teleskops.
J: Kāda ir aptuvenā Gliese 581 temperatūra?
A: Gliese 581 aptuvenā temperatūra ir 3498 Kelvini (4125 pēc Celsija, 7457 pēc Fārenheita).
