Gliese 581g er en kandidat til en ekstra-solær planet i et planetsystem, der kun er 20 lysår fra Jorden, men på nuværende tidspunkt er det meget tvivlsomt, om den eksisterer. Exoplaneten blev først annonceret i 2010 som en planet tæt på Jordens masse i den beboelige zone på sin værtsstjerne, men den er kommet i søgelyset, efterhånden som andre forskerhold har rejst tvivl om dens opdagelse.
Mens tusindvis af exoplanetkandidater er blevet opdaget, kræver det som regel mindst to uafhængige observationer for at bekræfte, at disse planeter rent faktisk eksisterer. For at være videnskabeligt stringent skal planeten observeres af to forskellige hold, der bruger to forskellige observatorier. De oprindelige forskere, der fandt Gliese 581g i 2010, forsvarede dog deres metoder i 2012 og stillede spørgsmålstegn ved nogle af de andre holds arbejde.
Mindst én kendt exoplanetdatabase opfører den ikke længere. Planeten er i øjeblikket ikke opført i kataloget over beboelige exoplaneter, som drives af University of Puerto Rico at Arecibo’s Planetary Habitability Laboratory. I et blogindlæg fra oktober 2014, der karakteriserer “falske starter” inden for exoplaneters beboelighed, skrev forskeren Abel Mendez, at planeten ikke eksisterer.
Opdagelse
Planeten blev første gang annonceret i september 2010 af et hold ledet af Steven Vogt fra University of California, Santa Cruz. Ved hjælp af 11 års observationsdata fra W.M. Keck-observatoriet på Hawaii annoncerede holdene to planeter omkring stjernen Gliese 581: Gliese 581f og Gliese 581g. Resultaterne blev offentliggjort i Astrophysical Journal og også gjort tilgængelige i en pre-print-version på Arxiv.
Planeten blev antaget at befinde sig inden for den beboelige zone for sin moderstjerne, som er en rød dværg. Denne type stjerne er køligere end vores egen sol, hvilket betyder, at planeterne er nødt til at krybe tæt sammen for at få nok varme til, at der kan flyde vand på deres overflade. Mens astronomer generelt definerer beboelighed ud fra, om planeten kan bære flydende vand, erkender man, at der er mange faktorer, der kan påvirke det. Dette omfatter planetens atmosfære, og hvor variabel dens moderstjerne er med hensyn til at udsende energi.
I en pressemeddelelse, hvor de annoncerede opdagelsen, anerkendte forskerne, at Gliese 581 “har en noget broget historie med hensyn til påstande om beboelige planeter”. To planeter, der tidligere er fundet i systemet, Gliese 581c og Gliese 581d, blev senere anset for at ligge i udkanten af den beboelige zone. (I de senere år blev der også sat spørgsmålstegn ved Gliese 581d’s eksistens). Historiske estimater for antallet af planeter i systemet varierer fra omkring 3 til 6 planeter, afhængigt af den anvendte metode.
Med hensyn til Gliese 581g sagde forskerne, at planeten altid har den ene side vendt mod sin moderstjerne, og den anden altid i mørke. Området for beboelighed ville sandsynligvis ligge på grænsen mellem skygge og lys.
Gliese 581g blev fundet ved at detektere de gravitationsvoblinger, som den inducerede i sin moderstjerne, men forskerne sagde, at det var subtilt; der var behov for mere end 200 observationer med en præcision på 1,6 meter i sekundet. Dataene fra Keck blev kombineret med data fra et andet berømt instrument til planetjagt, nemlig HARPS (High Accuracy Radial velocity Planetary Search project) på Det Europæiske Sydobservatoriums La Silla 3,6-meter teleskop i Chile. Lysstyrkemålinger af stjernen blev også bekræftet med et robotteleskop fra Tennessee State University.
Tvivl i planetstørrelse
Planetens eksistens blev meget hurtigt sat under lup. I oktober samme år præsenterede et hold – ledet af Michael Mayor fra Geneve-observatoriet – imidlertid på International Astronomical Union en præsentation ved hjælp af flere datapunkter fra HARPS-dataene. De så signaler for, hvad de mente var fire andre planeter i dette system, men oplysningerne viste ikke Gliese 581g, sagde de.
“Grunden til det er, at på trods af instrumentets ekstreme nøjagtighed og de mange datapunkter er signalamplituden for denne potentielle femte planet meget lav og stort set på niveau med målebrus”, sagde Francesco Pepe, en astronom, der arbejder med HARPS-data på Observatoriet i Genève, i en e-mail til en artikel i Astrobiology Magazine, der blev genudgivet på SPACE.com.
Papiret blev også offentliggjort på preprint-webstedet Arxiv.org, men synes ikke at være blevet accepteret til offentliggørelse. Dette var et punkt, som Vogt gjorde opmærksom på i en artikel på Space.com fra 2012. Han sagde også, at hans eget hold ikke kunne nå frem til de samme konklusioner som det schweiziske hold – medmindre de fjernede nogle få datapunkter.
“Jeg ved ikke, om denne udeladelse var forsætlig eller en fejl”, sagde han dengang. “Jeg kan kun sige, at hvis det var en fejl, så har de begået den samme fejl mere end én gang nu, ikke kun i denne artikel, men også i andre artikler.”
Videnskabelig strid
Forskerholdene fra 2010, der hver især stod i modsætning til hinanden, satte gang i en byge af publikationsaktiviteter om 581g, hvor man nogle gange også diskuterede plausibiliteten af andre formodede planeter i systemet. Blandt dem:
- I 2010 sagde en gruppe under ledelse af Rene Andrae fra Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland, at Vogts gruppe havde baseret deres fund på den antagelse, at planeterne havde cirkulære baner, en konklusion, som det tyske hold sagde var ukorrekt.
- I 2011 blev der offentliggjort en artikel i MNRAS baseret på en anden statistisk metode, der analyserer HARPS- og HIRES-dataene. Denne gruppe, ledet af Philip Gregory fra University of British Columbia, kunne heller ikke finde et signal, der indikerer, at 581g eksisterer.
- I 2012 brugte Vogt (som opdagede 581g) de samme data som det schweiziske hold fra 2010, der ikke kunne finde 581g. Hans hold sagde, at planeten er der, så længe planeterne har cirkulære baner, og sagde, at visse datapunkter kunne være blevet udeladt i det oprindelige 2010-papir af det modstående hold. Vogt fortalte Space.com, at cirkulære baner fungerer på grund af “dynamisk stabilitet, goodness-of-fit og princippet om parsimomy (Occams Razor)”. Papiret blev offentliggjort i Astronomische Nachrichten.
Den videre undersøgelse af 581g har imidlertid kastet stærk tvivl om dens eksistens. I 2014 sagde et hold ledet af Paul Robertson, der er postdoc ved Penn State University, at Gliese 581d (en anden planet i systemet) ikke er synlig i dataene, når der foretages korrektioner for dens solaktivitet. I en pressemeddelelse fra Penn State påpeges det, at solpletter nogle gange kan forklæde sig som planetariske signaler. Tilstedeværelsen af Gliese 581g kan udledes ved at se på Gliese 581d’s bane. Hvis 581d ikke er der alligevel, konkluderede forskerne, er 581g det heller ikke.
Et andet hold under ledelse af Guillem Anglada-Escudé (University of London) indsendte en kommentar til denne artikel, der blev offentliggjort i Science i marts 2015. De sagde, at Robertsons hold i deres arbejde brugte en statistisk metode, der “simpelthen er utilstrækkelig til at identificere små planeter som GJ 581d”, ifølge en pressemeddelelse fra dengang. Anglada-Escudés hold opfordrede indtrængende til, at dataene blev analyseret igen ved hjælp af en “mere præcis model”
.