Publikasi penemuan sistem yang terdiri dari tujuh planet yang mengorbit bintang induk tunggal oleh Teleskop Antariksa Spitzer NASA, mungkin merupakan berita terbesar tahun ini.
Tak sekadar berita besar, konfrensi pers yang digelar tanggal 22 Februari 2017 di Markas Besar NASA, Washington,
D.C., para ilmuwan di balik misi juga merinci penemuan yang dipublikasikan hari ini di jurnal Nature.
Profesor Fisika Adam Burgasser beserta tim di Pusat Ilmu
Astrofisika dan Antariksa UC San Diego memainkan peranan penting dalam penemuan
ini. Tim telah mempelajari bintang induk katai dan tujuh planet seukuran Bumi yang mengorbitnya untuk menentukan suhu, gravitasi permukaan (massa dan radius) dan komposisi unsur.
Tim juga memperoleh pengukuran
emisi radio untuk menentukan aktivitas magnetis bintang induk yang dianggap
penting untuk menilai tingkat habitabilitas sistem planet.
Tiga di antaranya berada di sekitar "zona
layak huni," atau wilayah ideal dari bintang induk yang tidak terlalu panas atau dingin untuk menopang air cair di permukaan planet, unsur utama kehidupan.
Selain itu, penemuan sistem planet yang diberi nama TRAPPIST-1, memecahkan rekor dalam hal jumlah planet seukuran Bumi dan jumlah planet di zona layak huni yang ditemukan mengorbit bintang induk tunggal.
"Penemuan TRAPPIST-1 sebagai sistem planet yang “kaya” sebab
mencakup seluruh zona layak huni ini sangat menarik, apabila dilihat dari
perspektif upaya pencarian dunia layak huni di seluruh galaksi Bima Sakti kita," kata Burgasser, rekan penulis makalah studi. "Bintang
bermassa sangat rendah seperti TRAPPIST-1, diperkirakan jumlahnya 20 kali lebih banyak dibandingkan bintang mirip Matahari di galaksi kita, jadi berpotensi membentuk 'real estate' yang layak huni."
 |
| Ilustrasi permukaan eksoplanet TRAPPIST-1f. NASA/JPL-Caltech |
"Penemuan memberikan wawasan kritis bagi para astronom
tentang di mana lokasi terbaik untuk mencari lebih banyak eksoplanet di zona layak huni, guna memahami berbagai lingkungan
di alam semesta kita yang berpotensi menopang kehidupan," kata Steven
Boggs, seorang astrofisikawan dan Dekan Divisi Ilmu Fisika UC San Diego.
Bulan Mei tahun 2016 lalu, Burgasser menjadi bagian dari tim yang mempublikasikan penemuan tiga planet seukuran Bumi di sekitar
bintang katai merah TRAPPIST-1, yang terletak sekitar 235 triliun mil di
rasi bintang Aquarius. Penemuan ini didasarkan pada data yang diperoleh dengan metode
The Transiting Planet dan Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) di Chile.
Mereka ditemukan melalui pengukuran penurunan skala kecerahan cahaya bintang saat planet melintas atau transit di depan bintang, bagaikan melihat seekor kunang-kunang di depan bola lampu redup.
"Kesejajaran sistem planet harus tepat," jelas
Burgasser. "Dan jumlah penurunan skala kecerahan bintang sangat terkait dengan ukuran relatif planet dan bintang induk itu sendiri. Untuk sebuah planet seukuran Bumi yang melintas di depan bintang
bermassa rendah, hanya menurunkan satu persen kecerahan bintang."
Setelah penemuan awal di bulan Mei, tim kemudian terus mengamati sistem TRAPPIST-1 selama 20 hari non-stop menggunakan Spitzer, teleskop inframerah besutan NASA yang ideal untuk mengamati bintang dingin karena memancarkan emisi kuat panjang gelombang inframerah. Tim juga menggunakan jajaran teleskop berbasis
darat, seperti Teleskop InfraR milik Inggris (UKIRT) di Hawaii,
Observatorium Very Large Telescope milik European Southern Observatory di Chili dan
teleskop TRAPPIST yang baru dipasang di Maroko.
"Pengamatan intens mengungkap 7 planet di dalam sistem," jelas Burgasser. "Kami menemukan sinyal
dari salah satu dari tiga planet awal sebenarnya merupakan transit beberapa planet
lain."
Peran utama yang dimainkan Burgasser adalah
karakterisasi bintang bermassa sangat rendah yang menjadi target studi proyek ini,
termasuk TRAPPIST-1. Dia memimpin satu tim ilmuwan riset, mahasiswa
pascasarjana dan mahasiswa sarjana di UC San Diego yang mempelajari bintang
redup menggunakan Observatorium Keck dan Fasilitas Teleskop Inframerah NASA,
keduanya di Mauna Kea, Hawaii; Observatorium Nikel di Mt. Hamilton, California;
dan teleskop radio Very Large Array di Socorro, New Mexico.
Tim Burgasser berhasil menetapkan ukuran TRAPPIST-1 sebagai salah
satu bintang terkecil yang pernah diketahui, hanya sedikit lebih besar daripada planet
Jupiter.
"Masa bintang redup ini 12 kali lebih rendah dan ukurannya sembilan kali lebih kecil daripada Matahari, sedangkan suhu
permukaan kurang dari separuh suhu Matahari," kata Burgasser.
Dengan menentukan massa, ukuran dan kecerahan bintang,
Burgasser bersama tim mampu menyimpulkan ukuran dan suhu permukaan ketujuh planet seukuran Bumi, dan memperkirakan massa untuk enam planet. Massa
eksoplanet ketujuh terjauh belum ditentukan, namun oleh beberapa
ilmuwan dispekulasikan sebagai dunia dingin menyerupai "bola salju."
Dengan menggabungkan massa dan jari-jari planet, masa jenis seluruh planet mirip objek berbatu. Observasi lebih lanjut tak hanya akan membantu menentukan kandungan air, tapi juga akan mengungkap apakah ada yang
bisa menampung air cair di permukaannya.
"TRAPPIST-1 telah mengkonfirmasi penelitian sebelumnya yang
memperkirakan bahwa bintang bermassa rendah cenderung menjadi induk bagi dunia
berbatu daripada planet raksasa gas seperti Jupiter," kata Burgasser.
"Kehidupan yang kita ketahui, dan kita hanya memiliki satu contoh, membutuhkan beragam unsur kimawi di permukaan planet, khususnya air."
Bintang TRAPPIST-1 diklasifikasikan
sebagai "bintang katai ultra dingin," sehingga air cair hanya bisa ada di permukaan planet yang mengorbit sangat dekat
dengannya. Orbit ketujuh planet TRAPPIST-1 lebih dekat dibandingkan orbit Merkurius mengelilingi Matahari, yang juga merupakan ciri khas lain dari
sistem planet ini.
Selain itu, sistem TRAPPIST-1 sangat rapat, sehingga jika dapat berdiri di permukaan salah satu planet, maka seseorang berpotensi melihat fitur geologi atau awan di planet-panet tetangga yang muncul lebih besar daripada Bulan di langit Bumi.
"Dalam hal skala, sistem TRAPPIST-1 terlihat lebih mirip
sistem bulan Galilea di sekitar Jupiter daripada sistem planet yang mengorbit Matahari," jelas Burgasser.
 |
| Perbandingan sistem TRAPPIST-1 dengan tata surya kita. Orbit rapat sistem TRAPPIST-1 mengingatkan kita pada sistem orbit bulan-bulan Jupiter. Kredit: NASA/JPL-CALTECH |
Sementara ukuran dan orbit sistem TRAPPIST-1 membuat tiga planet di
antaranya berpotensi layak huni, faktor lain juga berperan.
"Hanya karena sebuah planet berada di zona layak huni
bintang, tidak otomatis memiliki kondisi ideal untuk air cair atau
kehidupan, terutama dalam jangka panjang," kata Burgasser. "Mars
adalah sampel terbaik. Meskipun berada di pinggiran zona layak huni
Matahari, gravitasi Mars yang rendah, kurangnya medan magnet yang kuat dan
angin surya telah berkonspirasi untuk melucuti sebagian besar atmosfer Mars. Memang ada bukti yang mengindikasikan bahwa Mars pernah menampung air cair di permukaan miliaran tahun lalu, tapi saat ini Mars adalah Planet Merah yang kering dan tidak ramah terhadap kehidupan."
Planet-planet yang mengorbit dekat dengan bintang induk, sebagaimana sistem TRAPPIST-1, dapat menimbulkan masalah baru terkait habitabilitas, dia menambahkan. Termasuk kemungkinan sistem planet mengalami penguncian pasang surut, seperti Bulan terhadap Bumi, satu belahan planet selalu menghadap bintang induk sementara sisi yang lain mendekam dalam kegelapan abadi.
"Tingkat rotasi lambat planet mengalami penguncian pasang surut, mengakibatkan lama hari dan tahun selalu sama, satu sisi selalu siang sedangkan sisi lainnya selalu malam. Medan magnet pelindung juga turut melemah, sehingga rentan terpapar radiasi berbahaya dari bintang induk," jelas Burgasser. "Jadi, pemahaman karakteristik bintang dan planet sangat penting untuk menentukan habitabilitas."
Terlepas dari karakteristik planet yang tampaknya aneh (setidaknya bagi manusia), penemuan TRAPPIST-1 telah menyediakan peta jalan untuk mencari dunia-dunia layak huni di luar tata surya kita.
"Penemuan ini merupakan potongan puzzle untuk menemukan kehidupan di luar Bumi," kata Thomas Zurbuchen,
administrator asosiasi Direktorat Misi Sains NASA di Washington. "Menjawab pertanyaan klasik apakah kita sendirian di alam semesta adalah prioritas utama sains. Dan menemukan sebegitu banyak planet di zona layak huni untuk pertama kalinya, merupakan lompatan untuk menjawab pertanyaan tersebut."
Ditulis oleh: Staf, ucdsnews.ucsd.edu
#terimakasihgoogle
Komentar
Posting Komentar