De laatste keer dat we incheckten op Gliese 581d, had een team van de Universiteit van Parijs gesuggereerd dat de populaire exoplaneet, Gliese 581d, mogelijk bewoonbaar is. Het werk van het team was echter gebaseerd op eendimensionale simulaties van een kolom met hypothetische atmosferen aan de dagzijde van de planeet. Om beter te begrijpen hoe Gliese 581d eruit zou kunnen zien, was een driedimensionale simulatie op zijn plaats. Gelukkig heeft een nieuwe studie van hetzelfde team de mogelijkheid onderzocht met precies zo'n onderzoek.
Het nieuwe onderzoek was nodig omdat wordt vermoed dat Gliese 581d netjes is opgesloten, net zoals Mercurius in ons eigen zonnestelsel zit. Als dat zo is, zou dit een permanente nachtzijde op de planeet creëren. Aan deze kant zouden de temperaturen aanzienlijk lager zijn en gassen zoals CO2 en H2O bevindt zich mogelijk in een gebied waar ze niet langer gasvormig kunnen blijven en bevriezen tot ijskristallen op het oppervlak. Omdat dat oppervlak nooit het daglicht zou zien, konden ze niet worden verwarmd en weer in de atmosfeer worden vrijgegeven, waardoor de planeet van broeikasgassen die nodig waren om de planeet te verwarmen, uitgeput raakte, wat astronomen een 'atmosferische ineenstorting' noemen.
Voor de simulatie ging het team ervan uit dat het klimaat werd gedomineerd door de broeikaseffecten van CO2 en H2O aangezien dit geldt voor alle rotsachtige planeten met een significante atmosfeer in ons zonnestelsel. Net als bij hun vorige studie voerden ze verschillende iteraties uit, elk met verschillende atmosferische drukken en composities. Voor een atmosfeer van minder dan 10 bar suggereerden de simulaties dat de atmosfeer zou instorten, hetzij aan de donkere kant van de planeet, hetzij nabij de polen. Hiervoor voorkwamen de effecten van broeikasgassen het bevriezen van de atmosfeer en werd het stabiel. Er vond nog steeds enige ijsvorming plaats in de stabiele modellen waar een deel van de CO2 zou in de bovenste atmosfeer bevriezen en wolken vormen op dezelfde manier als op Mars. Dit had echter een netto opwarmend effect van ~ 12 ° C.
In andere simulaties heeft het team oceanen met vloeibaar water toegevoegd die het klimaat zouden helpen matigen. Een ander effect hiervan was dat de verdamping van water uit deze oceanen ook opwarming veroorzaakte omdat het als broeikasgas kan dienen, maar de vorming van wolken kan de temperatuur op aarde verlagen omdat waterwolken de albedo van de planeet vergroten, vooral in de rode regio van de spectra die de meest voorkomende vorm van licht is van de moederster, een rode dwerg. Maar net als bij modellen zonder oceanen, lag het kantelpunt voor een stabiele atmosfeer meestal rond de 10 bar druk. Daaronder "domineerden de koeleffecten en de op hol geslagen ijsvorming, gevolgd door atmosferische ineenstorting". Boven de 20 bar verhoogde de extra opname van warmte uit de waterdamp de temperaturen aanzienlijk in vergelijking met een volledig rotsachtige planeet.
De conclusie is dat Gliese 581d potentieel bewoonbaar is. De mogelijkheid van oppervlaktewater bestaat voor een "breed scala aan plausibele gevallen". Uiteindelijk zijn ze allemaal afhankelijk van de precieze dikte en samenstelling van elke atmosfeer. Omdat de planeet de ster niet doorlaat, is spectrale analyse door transmissie van sterlicht door de atmosfeer niet mogelijk. Toch suggereert het team dat, aangezien het Gliese 581-systeem relatief dicht bij de aarde is (slechts 20 lichtjaren), het mogelijk is om de spectra direct in het infraroodgedeelte van de spectra te observeren met behulp van toekomstige generaties instrumenten. Als de waarnemingen overeenkomen met de synthetische spectra die zijn voorspeld voor de verschillende bewoonbare planeten, zou dit worden beschouwd als sterk bewijs voor de bewoonbaarheid van de planeet.
