Gliese 581g: O planetă potențial locuibilă – dacă există

Gliese 581g este o planetă extrasolară candidată în cadrul unui sistem planetar care se află la numai 20 de ani-lumină de Pământ, dar în acest moment există mari îndoieli cu privire la existența ei. Anunțată pentru prima dată în 2010 ca fiind o planetă cu o masă apropiată de cea a Pământului, aflată în zona locuibilă a stelei sale gazdă, exoplaneta a intrat sub control, deoarece alte echipe de cercetare au pus la îndoială descoperirea sa.

În timp ce au fost descoperite mii de exoplanete candidate, este nevoie, în general, de cel puțin două observații independente pentru a confirma că aceste planete există cu adevărat. Pentru a fi riguroasă din punct de vedere științific, planeta ar trebui să fie observată de două echipe separate, folosind două observatoare diferite. Cu toate acestea, cercetătorii inițiali care au descoperit Gliese 581g în 2010 și-au apărat metodele în 2012 și au pus la îndoială munca altor echipe.

Cel puțin o cunoscută bază de date cu exoplanete nu o mai listează. Planeta nu este în prezent listată în Catalogul de exoplanete locuibile, care este administrat de Laboratorul de Habitabilitate Planetară al Universității din Puerto Rico la Arecibo. Într-o postare pe blog din octombrie 2014 care caracterizează „începuturile false” în domeniul habitabilității exoplanetelor, cercetătorul Abel Mendez a scris că planeta nu există.

Descoperire

Planeta a fost anunțată pentru prima dată în septembrie 2010 de către o echipă condusă de Steven Vogt de la Universitatea din California, Santa Cruz. Folosind 11 ani de date de observație de la Observatorul W.M. Keck din Hawaii, echipele au anunțat două planete în jurul stelei Gliese 581: Gliese 581f și Gliese 581g. Rezultatele au fost publicate în Astrophysical Journal și, de asemenea, au fost puse la dispoziție în versiune pre-print pe Arxiv.

Se credea că planeta se află în zona locuibilă a stelei sale părinte, care este o pitică roșie. Acest tip de stea este mai rece decât soarele nostru, ceea ce înseamnă că planetele trebuie să se înghesuie aproape pentru a primi suficientă căldură pentru ca apa să curgă pe suprafața lor. În timp ce astronomii definesc, în general, habitabilitatea în funcție de faptul dacă planeta poate susține apă lichidă, este recunoscut faptul că există mulți factori care o pot influența. Printre aceștia se numără atmosfera planetei și cât de variabilă este steaua mamă în ceea ce privește emiterea de energie.

Într-un comunicat de presă care anunță descoperirea, cercetătorii au recunoscut că Gliese 581 „are un istoric oarecum zbuciumat în ceea ce privește pretențiile de planetă locuibilă”. Două planete găsite anterior în sistem, Gliese 581c și Gliese 581d, au fost ulterior considerate a fi la marginea zonei locuibile. (În anii următori, existența lui Gliese 581d a fost, de asemenea, pusă sub semnul întrebării). Estimările istorice privind numărul de planete din sistem variază între aproximativ 3 și 6 planete, în funcție de metoda folosită.

În ceea ce privește Gliese 581g, cercetătorii au declarat că planeta are întotdeauna o parte orientată spre steaua mamă, iar cealaltă parte este întotdeauna în întuneric. Regiunea de locuibilitate s-ar afla probabil pe linia dintre umbră și lumină.

Gliese 581g a fost găsită prin detectarea oscilațiilor gravitaționale pe care le induce în steaua sa mamă, dar cercetătorii au spus că a fost subtilă; au fost necesare mai mult de 200 de observații cu o precizie de 1,6 metri pe secundă. Datele de la Keck au fost combinate cu cele ale unui alt instrument celebru de vânătoare de planete, HARPS (High Accuracy Radial velocity Planetary Search project) de la telescopul de 3,6 metri La Silla al Observatorului European de Sud din Chile. Măsurătorile de luminozitate ale stelei au fost, de asemenea, confirmate cu un telescop robotizat de la Universitatea de Stat din Tennessee.

Îndoieli de mărimea unei planete

Existența planetei a fost foarte repede pusă sub semnul întrebării. Cu toate acestea, în luna octombrie a aceluiași an, o echipă – condusă de Michael Mayor de la Observatorul din Geneva – a prezentat la Uniunea Astronomică Internațională folosind mai multe puncte de date din datele HARPS. Ei au văzut semnale pentru ceea ce ei credeau că sunt alte patru planete din acel sistem, dar informațiile nu arătau Gliese 581g, au spus ei.

„Motivul este că, în ciuda preciziei extreme a instrumentului și a numeroaselor puncte de date, amplitudinea semnalului acestei potențiale a cincea planete este foarte scăzută și practic la nivelul zgomotului de măsurare”, a declarat Francesco Pepe, un astronom care lucrează la datele HARPS la Observatorul din Geneva, într-un e-mail pentru un articol din Astrobiology Magazine republicat pe SPACE.com.com.

Articolul a fost publicat, de asemenea, pe site-ul de preprinturi Arxiv.org, dar se pare că nu a fost acceptat pentru publicare. Aceasta a fost o observație pe care Vogt a făcut-o într-un articol din 2012 de pe Space.com. De asemenea, el a spus că propria sa echipă nu a putut ajunge la aceleași concluzii ca și echipa elvețiană – cu excepția cazului în care au eliminat câteva puncte de date.

„Nu știu dacă această omisiune a fost intenționată sau a fost o greșeală”, a spus el la acel moment. „Pot spune doar că, dacă a fost o greșeală, ei au făcut aceeași greșeală de mai multe ori acum, nu doar în această lucrare, ci și în alte lucrări.”

Dispută științifică

Echipele de cercetare din 2010, fiecare opunându-se celeilalte, au dat startul unui val de activități de publicare despre 581g, discutând uneori și despre plauzibilitatea altor presupuse planete din sistem. Printre acestea:

• În 2010, un grup condus de Rene Andrae de la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Heidelberg, Germania, a declarat că grupul lui Vogt și-a bazat descoperirea pe presupunerea că planetele au orbite circulare, o concluzie despre care echipa germană a spus că este incorectă.
• În 2011, în MNRAS a fost publicată o lucrare bazată pe o metodă statistică diferită care a analizat datele HARPS și HIRES. Acest grup, condus de Philip Gregory de la Universitatea din British Columbia, de asemenea, nu a putut găsi un semnal care să indice existența lui 581g.
• În 2012, Vogt (care a descoperit 581g) a folosit aceleași date ca și echipa elvețiană din 2010 care nu a putut găsi 581g. Echipa sa a declarat că planeta există atâta timp cât planetele au orbite circulare și a spus că anumite puncte de date ar fi putut fi omise în lucrarea originală din 2010 de către echipa adversă. Vogt a declarat pentru Space.com că orbitele circulare funcționează din cauza „stabilității dinamice, a bunei potriviri și a principiului parcimoniei (Occam’s Razor). Lucrarea a fost publicată în Astronomische Nachrichten.

Studii ulterioare asupra lui 581g au aruncat, totuși, îndoieli puternice asupra existenței sale. În 2014, o echipă condusă de Paul Robertson, cercetător postdoctoral la Penn State University, a declarat că Gliese 581d (o altă planetă din sistem) nu este vizibilă în date atunci când se fac corecții pentru activitatea soarelui său. Un comunicat de presă al Penn State a subliniat faptul că petele solare ar putea uneori să se mascheze ca semnale planetare. Prezența lui Gliese 581g este dedusă prin observarea orbitei lui Gliese 581d. Dacă 581d nu este acolo până la urmă, au concluzionat cercetătorii, nici 581g nu este.

O altă echipă condusă de Guillem Anglada-Escudé (Universitatea din Londra) a trimis un comentariu la acest articol care a fost publicat în Science în martie 2015. Aceștia au spus că lucrarea echipei lui Robertson a folosit o metodă statistică care „este pur și simplu inadecvată pentru identificarea planetelor mici precum GJ 581d”, potrivit unui comunicat de presă de la acea vreme. Echipa lui Anglada-Escudé a îndemnat ca datele să fie reanalizate folosind un „model mai precis”.”

.