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グリーゼ581g

赤色矮星グリーゼ581を公転している未確認の太陽系外惑星

座標: 星図 15h 19m 27s, −07° 43′ 19″

グリーゼ581g(英:Gliese 581g)または、GJ 581gとは地球から見ててんびん座の方向に約20光年先にある赤色矮星グリーゼ581を公転している未確認の太陽系外惑星である[8]。グリーゼ581系では6番目の惑星である。その存在はリック・カーネギー太陽系外惑星サーベイによって2010年に報告された。しかし、ヨーロッパ南天天文台のHARPSでは惑星の存在を確認することはできなかった。

グリーゼ581g
Gliese 581g
地球(左)と海王星(右)との大きさの比較 (モデルに基づく推定)
地球(左)と海王星(右)との大きさの比較
(モデルに基づく推定)
星座 てんびん座[1]
分類 太陽系外惑星
スーパーアース?
軌道の種類 周回軌道
現況 存在しない可能性有り
発見
発見日 2010年9月29日[2]
発見者 スティーブン・ボーグト et al.[2]
発見方法 ドップラー分光法[1]
軌道要素と性質
元期:JD 2451409.762[2]
軌道長半径 (a) 0.13386 ± 0.00173 AU[3]
離心率 (e) 0[2]
公転周期 (P) 32.129 ± 0.635 日[3]
平均近点角 (M) 271 ± 48 °[2]
通過時刻 なし
準振幅 (K) 1.29 ± 0.19 m/s[2]
グリーゼ581[2]の惑星
位置
元期:J2000.0
赤経 (RA, α)  15h 19m 26.823s[4]
赤緯 (Dec, δ) −07° 43′ 20.21″[4]
赤方偏移 -0.000031[4]
視線速度 (Rv) -9.21 km/s[4]
固有運動 (μ) 赤経:-1227.67 ± 3.54 mas/yr[4]
赤緯:-97.78 ± 2.43 mas/yr[4]
年周視差 (π) 158.79 ± 1.58 mas[4]
距離 20.37 ly
(6.26 pc)
物理的性質
質量 ≥ 2.242 ± 0.644 ME[3]
表面温度 242 - 261 K[5]
年齢 7 - 9 Gyr[6]
他のカタログでの名称
GJ 581 g, Gl 581 g, てんびん座HO星g, HO Lib g, ウォルフ562 g, BD-07 4003 g, HIP 74995 g, LFT 1195 g, LHS 394 g, LPM 564 g, LTT 6112 g, NLTT 39886 g, TYC 5594-1093-1 g, Zarmina[7]
■Template （■ノート ■解説） ■Project
グリーゼ581gを発見したW・M・ケック天文台

グリーゼ581gはグリーゼ581のハビタブルゾーンのほぼ中央を公転していることで注目されている。ハビタブルゾーンにあるため、表面は-31℃から-12℃という液体の水が存在できる温度になっており、生命が存在できる環境を保てていると考えられている。少なくとも地球の2.2倍の質量を持つスーパーアースとされている。グリーゼ581gはくじら座τ星eが発見されるまでは地球に最も近い、生命が存在できる惑星だとされてきた。また、地球を1とした時の、地球に対してどれだけ組成が似ているかを表したEarth Similarity Indexの値は翌年にグリーゼ667Ccが発見されるまでは最高の0.76であった。

発見

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グリーゼ581gはカリフォルニア大学のスティーブン・ボーグト率いるチームがリック・カーネギー太陽系外惑星サーベイによって発見された。発見には惑星の重力によって起きる恒星の揺れを観測するドップラー分光法(視線速度法)が用いられ、ケック天文台の観測機器HIRESとラ・シヤ天文台、HARPSの計11年以上に及ぶ、122回の観測で発見された[2][9]。通常、グリーゼ581gほど質量が軽い惑星をドップラー分光法で観測することは極めて困難だが、主星のグリーゼ581自体が太陽の0.31倍の質量[6]しかないスペクトル型M3V[10][注釈 1]の非常に小型の恒星のため、質量が小さな惑星でも大きな揺れが観測できるためであると考えられる[8]。

グリーゼ581系には以前からb、c、d、eの4つが発見されていたが、それらの惑星の影響による視線速度のデータを全体から引いてもfとgによる視線速度があったため、存在は確実視された[2]。しかし、後にfのものと思われた445日周期の信号とgのものと思われた37日周期の信号がHIRESのデータにしか見られない、HIRESとHARPSだけでは確実に惑星の存在を断定できないなどの研究結果がアストロフィジカルジャーナルで公開された[11]。研究チームはグリーゼ581gを発見者のスティーブン・ボークトの妻の名前にちなみ、Zarminaと呼んでいるが[12]、国際天文学連合の命名規則にしたがって、公式な認可はされていない。

HARPSによる新たな観測

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グリーゼ581gの発見の公表から2週間後、HARPSの6年半に及ぶ観測結果を解析した結果、fとgの存在を示す観測結果は確認できなかったとジュネーブ天文台のFrancesco Pepeらのチームが報告した[13][14][15][16]。これに対して発見者のボーグトは「私は我々が正確に、そして、正直に不確実性を報告して、このデータを提供しなければいけないだけの情報を得ている、という責任が重い仕事をしたと確信している。私は、このデータを独立して分析している誰でも同じ結論に至ると確信していると思っている。」と述べている[17]。

2つのグループの研究結果の違いは、計算において装われる惑星の軌道要素に由来する可能性がある。天文学者のSara Seagerはスイスのチームが発表した惑星の否定的な主張は軌道離心率が高いことに基づいているが、ボーグトは軌道離心率0の円形の軌道を仮定している[18]。リック・カーネギー太陽系外惑星サーベイの主任研究員ポール・バトラーは「私は1、2年の時間スケールで、この問題を解決させなければならないと思っている。」と述べた[18]。太陽系外惑星エンサイクロペディアではグリーゼ581gは「未確認の惑星」に分類された。

更なる研究と深まる存在の疑問視

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2012年に観測結果の再分析が行われ、ボーグトはグリーゼ581gがグリーゼ581から0.13AU離れた軌道を32日で公転している地球の2.2倍以上の質量を持つ。4%以下ではあるが、存在しない可能性があると結論付けた[3]。

2014年にはdも存在しない可能性が指摘された[19][20]。さらにこの研究でポール・ロバートソンらのチームはグリーゼ581gの存在がグリーゼ581dの軌道離心率に依存すると結論付けたドップラー分光法では主星のスペクトルの変化で惑星が存在するか確認するが、グリーゼ581gの場合、スペクトルの変化があまりにも小さかった[21][22]。また、ロバートソンはボーグトやバトラーの分析には説得力がなく、恒星が揺れるパターンの存在自体も疑わしいと主張した[21]。しかし、ロバートソンのチームは観測結果に誤りはなく、恒星の揺れと思われたパターンは惑星ではなく磁場の揺らぎ、いわゆる黒点の可能性が高いとした[21]。グリーゼ581の自転周期は約130日[21][注釈 2]だが、グリーゼ581d(公転周期:66.671±0.948日[3])とgの公転周期のそれぞれ2倍と4倍に近い値になる。そして、ロバートソンらのチームが磁場の揺らぎの影響のみで恒星の揺れのパターンを補正するとdとgの存在を示す恒星の揺れのパターンが完全に消滅することが明らかとなった[21]。そのため、現在ではグリーゼ581gが存在する可能性はかなり低いとされている。

特徴

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グリーゼ581gは恒星から0.13AU離れた軌道を約32日で公転している。質量は少なくとも地球の2.2倍の質量[3]を持ち、仮に水と岩石で構成されている場合、半径は地球の1.3倍から1.5倍となる。この値はグリーゼ581gが地球と同じく岩石で構成された岩石惑星である可能性が高いことを示す。表面の重力の強さは地球の1.1倍から1.7倍と推測されており、表面に大気を維持するには十分な強さである。

居住可能性

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→「赤色矮星系の居住可能性」も参照

グリーゼ581gは恒星の近くを公転しているため、潮汐力で自転が固定されていると思われる。そのため、地球に対して常に同じ面を向ける月のように、恒星に対して同じ面を向けているとされている[2][23]。また、潮汐力によって自転軸がほぼ傾いていない可能性もあり、その場合、恒星に向いている面では永久に昼間、向いていない面では永久に夜が続き、場所によって環境や温度が大きく異なってしまい、生命が存在していくには過酷な環境になってしまう[8]。たとえ存在したとしても生存できるのは昼夜の境界線付近のみとなる[8]。

周期的な信号

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発見直後、グリーゼ581系から周期的な信号が届いていることが確認された。インターネット上ではグリーゼ581gに住む地球外知的生命体が発したものだと話題となった[24]。しかし、すぐにこの信号はグリーゼ581系ではなく、グリーゼ581系の背後に16700光年離れた場所にある球状星団から発せられていたことが判明し、誤報であることが分かった。

画像

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  •  
    太陽系とグリーゼ581系のハビタブルゾーンの位置の比較

脚注

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注釈

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  1. ^ SIMBADではM5Vとなっている。
  2. ^ arXiv:1109.2505では94.2日となっている。

出典

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[脚注の使い方]
  1. ^ a b http://www.nasa.gov/topics/universe/features/gliese_581_feature.html
  2. ^ a b c d e f g h i j Vogt, Steven S.; Butler, R. Paul; Rivera, Eugenio J.; Haghighipour, Nader; Henry, Gregory W.; Williamson, Michael H. (29 September 2010). "The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M_Earth Planet in the Habitable Zone of the Nearby M3V Star Gliese 581". arXiv:1009.5733 [astro-ph.EP]。
  3. ^ a b c d e f Vogt, Steven S.; Butler, R. Paul; Haghighipour, Nader (18 July 2012). "GJ 581 update: Additional Evidence for a Super-Earth in the Habitable Zone". arXiv:1207.4515 [astro-ph.EP]。
  4. ^ a b c d e f g “BD-07 4003 -- Variable of BY Dra type”. SIMBAD. 2016年2月26日閲覧。
  5. ^ Stephens, Tim (2010年9月29日). “Newly discovered planet may be first truly habitable exoplanet”. University News & Events. University of California, Santa Cruz. 2016年2月26日閲覧。
  6. ^ a b “Planet GJ 581 g”. Extrasolar Planets Encyclopaedia. 2016年2月26日閲覧。
  7. ^ http://io9.com/tag/zarmina
  8. ^ a b c d “もっとも生命に適した系外惑星を発見 グリーゼ581g”. AstroArts (2010年10月1日). 2016年2月27日閲覧。
  9. ^ Alleyne, Richard (2010年9月30日). “Gliese 581g the most Earth like planet yet discovered”. The Daily Telegraph (London). オリジナルの2010年10月2日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20101002104629/http://www.telegraph.co.uk/science/space/8033124/Gliese-581g-the-most-Earth-like-planet-yet-discovered.html 2016年2月27日閲覧。 
  10. ^ Bonfils, X. (2005). “The HARPS search for southern extra-solar planets VI: A Neptune-mass planet around the nearby M dwarf Gl 581”. Astronomy and Astrophysics Letters 443 (3): L15-L18. arXiv:astro-ph/0509211. Bibcode: 2005A&A...443L..15B. doi:10.1051/0004-6361:200500193. 
  11. ^ Alexander, Amir (2010年10月6日). “Billions Billions? Discovery of Habitable Planet Suggests Many More are Out There”. The Planetary Society. 2010年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月27日閲覧。
  12. ^ Meichsner, Von Irene (2010年9月30日). “Erdähnlicher Planet entdeckt”. Kölner Stadt-Anzeiger. https://web.archive.org/web/20110106010701/http://www.ksta.de/html/artikel/1284751479322.shtml 2016年2月27日閲覧。 
  13. ^ Kerr, Richard A. (2010年10月12日). “Recently Discovered Habitable World May Not Exist”. Science Now. AAAS. 2010年10月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月27日閲覧。
  14. ^ Mullen, Leslie (2010年10月12日). “Doubt Cast on Existence of Habitable Alien World”. Astrobiology Magazine. 2010年10月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月27日閲覧。
  15. ^ Forveille, T.; Bonfils, X.; Delfosse, X.; Alonso, R.; Udry, S.; Bouch, F.; Gillon, M.; Lovis, C.; Neves, V.; Mayor, M.; Pepe, F.; Quelo, D.; Santos, N. C.; Segransan, D.; Almenara, J. M.; Deeg, H.; Rabus, M. (12 September 2011). "The HARPS search for southern extra-solar planets XXXII. Only 4 planets in the Gl~581 system". arXiv:1109.2505v1 [astro-ph.EP]。"...Our dataset therefore has strong diagnostic power for planets with the parameters of Gl 581f and Gl 581g, and we conclude that the Gl 581 system is unlikely to contain planets with those characteristics...."
  16. ^ Bonfils; Delfosse; Udry; Forveille; Mayor; Perrier; Bouchy; Gillon; Lovis (2011). "The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample". arXiv:1111.5019 [astro-ph.EP]。
  17. ^ Wall, Mike (2010年10月13日). “Astronomer Stands By Discovery of Alien Planet Gliese 581g Amid Doubts”. Space.com. http://www.space.com/scienceastronomy/gliese-581g-discoverer-responds-101013.html 2016年2月27日閲覧。 
  18. ^ a b Cowen, Ron (2010年10月13日). “Swiss team fails to confirm recent discovery of an extrasolar planet that might have right conditions for life”. Science News. http://www.sciencenews.org/view/generic/id/64308/title/Existence_of_habitable_exoplanet_questioned 2016年2月27日閲覧。 
  19. ^ Robertson, Paul; Mahadevan, Suvrath; Endl, Michael; Roy, Arpita (2014-07-03). “Stellar activity masquerading as planets in the habitable zone of the M dwarf Gliese 581”. Science 345: 440-444. arXiv:1407.1049. Bibcode: 2014Sci...345..440R. doi:10.1126/science.1253253. http://www.sciencemag.org/content/early/2014/07/02/science.1253253.abstract 2016年2月27日閲覧。. 
  20. ^ Quenqua, Douglas (2014年6月7日). “Earthlike Planets May Be Merely an Illusion”. New York Times. http://www.nytimes.com/2014/07/08/science/earthlike-planets-may-be-merely-an-illusion.html 2016年2月27日閲覧。 
  21. ^ a b c d e “グリーゼ581の系外惑星は幻だった”. ナショナルジオグラフィック (2014年7月4日). 2016年2月27日閲覧。
  22. ^ http://www.sciencemag.org/content/345/6195/440
  23. ^ Berardelli, Phil (2010年9月29日). “Astronomers Find Most Earth-like Planet to Date”. ScienceNOW. オリジナルの2010年10月2日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20101002020745/http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/09/astronomers-find-most-earth-like.html 2016年2月27日閲覧。 
  24. ^ “地球外知的生命体らしき存在からの信号を確認/ラグバー博士「未知の文明からの可能性が高い」”. ロケットニュース24 (2010年10月24日). 2017年2月27日閲覧。

外部リンク

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