 |
| Ilustrasi sistem TRAPPIST-1 dari sudut pandang di dekat planet TRAPPIST-1f (paling kanan). Kredit: NASA/JPL-Caltech |
Jika ingin mengetahui potensi kehidupan di sebuah planet di luar
tata surya kita, usia bintang induk planet seharusnya diketahui
terlebih dahulu. Karena bintang-bintang berusia muda kerap melepaskan radiasi berenergi
tinggi, aktivitas yang disebut suar bintang, dan dapat melenyapkan segala bentuk kehidupan
di sistem planet yang mengorbit.
Apabila baru terbentuk, lintasan orbit planet juga belum terlalu
stabil. Di sisi lain, planet yang mengorbit bintang yang berusia lebih tua
telah melewati fase kobaran ‘amarah’ bintang belia dan paparan radiasi bintang
untuk periode waktu yang lama.
Para
ilmuwan kini telah memperoleh perkiraan terbaik untuk usia salah satu sistem
planet paling menarik yang pernah ditemukan, TRAPPIST-1, tata
surya dengan tujuh planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang katai merah ultra-dingin yang terletak sekitar 40 tahun cahaya dari Bumi. Dalam penelitian terbaru, usia bintang TRAPPIST-1 diduga lebih tua daripada Matahari,
antara 5,4-9,8 miliar tahun. Perkiraan maksimal rentang usia ini dua
kali lipat lebih tua daripada tata surya kita yang terbentuk sekitar 4,5 miliar
tahun yang lalu.
Tujuh
planet anggota tata surya TRAPPIST-1 pertama kali diungkap kepada publik pada awal
tahun 2017 dalam konferensi pers NASA. Mereka ditemukan oleh kombinasi observasi Transiting Planets and
Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) di Chili, Teleskop Antariksa Spitzer
NASA, dan jajaran teleskop berbasis darat lainnya.
Tiga planet TRAPPIST-1 berada di “zona layak huni”, yaitu jarak
orbit yang berpotensi menopang planet berbatu dengan lapisan atmosfer untuk menampung air cair di permukaan. Ketujuh planet kemungkinan mengalami penguncian
pasang surut, berarti satu
sisi planet selalu menghadap bintang induk secara permanen, menghasilkan siang dan malam hari abadi di setiap belahan planet.
Pada
saat pertama kali ditemukan, para ilmuwan memperkirakan usia minimal sistem TRAPPIST-1
adalah 500 juta tahun, karena itulah waktu yang dibutuhkan oleh bintang bermasa rendah (sekitar 8% massa Matahari) untuk menyusut ke ukuran minimum,
hanya sedikit lebih besar daripada ukuran planet Jupiter. Namun batas usia minimal itu sekadar perkiraan, dalam teori astronomi, sebuah bintang bisa saja hampir
setua alam semesta itu sendiri.
Kemudian,
bagaimana dengan kestabilan orbit tata surya yang sangat rapat ini? Mungkinkah kehidupan
memiliki cukup waktu untuk berkembang di salah satu planet?
“Hasil
penelitian kami memberikan batasan terhadap evolusi sistem TRAPPIST-1, karena
sistem seperti itu setidaknya harus bertahan selama miliaran tahun. Berarti evolusi sistem planet juga berlangsung serentak, jika tidak sistem akan hancur sejak dulu,” ungkap penulis utama makalah ilmiah astronom Adam Burgasser dari Universitas California di San Diego. Untuk menentukan usia TRAPPIST-1, Burgasser menjalin kerja sama dengan Eric Mamajek, ilmuwan
dari Exoplanet Exploration Program yang
berbasis di Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA di Pasadena, California,
Makalah ilmiah telah dipublikasikan di The
Astrophysical Journal.
Belum
dapat dijelaskan makna usia TRAPPIST-1 yang lebih tua daripada Matahari terkait habitabilitas planet. Sementara bintang yang lebih tua tidak terlalu ganas dibandingkan bintang yang lebih muda, Burgasser dan Mamajek mengkonfirmasi TRAPPIST-1 relatif tenang
dibandingkan bintang katai ultra dingin lainnya.
Namun,
karena tata surya TRAPPIST-1 sangat rapat, seluruh planet berada sangat dekat
dengan bintang induk dan telah terpapar radiasi berenergi tinggi selama miliaran tahun yang berpotensi mendidihkan atmosfer dan menguapkan sejumlah besar deposit air.
Penguapan deposit air bahkan setara dengan lautan di Bumi bagi setiap planet
TRAPPIST-1, kecuali dua planet yang terletak paling jauh dari bintang induk, planet
g dan h.
Di
tata surya kita sendiri, Mars adalah sampel planet yang mungkin pernah menampung air cair, tetapi kehilangan sebagian besar air dan lapisan
atmosfer karena terpapar radiasi Matahari selama miliaran tahun.
Usia
yang sudah tua ini tidak selalu berarti lapisan atmosfer planet terkikis.
Mengingat masa jenis sistem planet TRAPPIST-1 lebih rendah dibandingkan Bumi, kemungkinan molekul volatil dalam jumlah besar, seperti
air, justru menghasilkan lapisan tebal atmosfer yang akan melindungi permukaan
planet dari radiasi berbahaya. Lapisan tebal atmosfer juga membantu
meredistribusi panas ke sisi gelap planet yang mengalami penguncian
pasang surut dan meningkatkan potensi wilayah layak huni.
Tapi proses seperti ini juga bisa menjadi bumerang karena efek rumah kaca, yang menghasilkan lapisan atmosfer tebal sehingga suhu di permukaan planet
menjadi terlalu panas, seperti di Venus.
“Jika
memang ada kehidupan di sana, saya pikir kehidupan di sana
akan berat, karena harus mampu bertahan hidup menghadapi beberapa skenario
mengerikan selama miliaran tahun,” jelas Burgasser.
Untungnya,
suhu dan kecerahan bintang bermassa rendah seperti TRAPPIST-1 relatif konstan
selama triliunan tahun, yang sesekali diselingi aktivitas suar surya. Masa
hidup bintang katai merah seperti TRAPPIST-1 diperkirakan jauh lebih lama
daripada usia 13,7 miliar tahun alam semesta saat ini (sebagai perbandingan,
usia hidup Matahari diperkirakan hanya sekitar 10 miliar tahun).
“Bintang-bintang
yang lebih masif daripada Matahari, mengkonsumsi bahan bakarnya dengan sangat cepat, hanya
bersinar selama jutaan tahun untuk kemudian memicu ledakan supernova,” tambah Mamajek. “Tapi TRAPPIST-1 seperti lilin yang menyala lambat dan akan tetap bersinar
sekitar 900 kali lebih lama daripada usia alam semesta saat ini.”
Beberapa
petunjuk yang digunakan oleh Burgasser dan Mamajek untuk mengukur usia
TRAPPIST-1 termasuk kecepatan pergerakan TRAPPIST-1 ketika mengorbit di pusat
Bima Sakti (bintang yang bergerak lebih cepat cenderung lebih tua), komposisi
kimia atmosfernya dan tingkat suar bintang selama periode pengamatan.
Semua variabel ini mengarah ke usia bintang yang lebih tua daripada Matahari
kita.
Observasi selanjutnya menggunakan Teleskop Antariksa James Webb NASA yang akan segera diluncurkan, dapat mengungkap lapisan
atmosfer planet dan apakah mirip dengan lapisan atmosfer Bumi.
“Hasil
penelitian memberikan konteks positif untuk observasi sistem TRAPPIST-1 di masa depan, untuk mengungkap bagaimana
atmosfer planet terbentuk dan berevolusi dan apakah lapisan atmosfer mampu bertahan menghadapi aktivitas bintang induk,” pungkas ilmuwan eksoplanet Tiffany Kataria dari JPL yang tidak terlibat penelitian.
 |
| TRAPPIST-1 adalah bintang katai merah ultra dingin di rasi Aquarius, dan ketujuh planet anggotanya mengorbit dari jarak yang sangat dekat. Kredit: NASA/JPL-Caltech |
Ditulis
oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Martin Perez
Komentar
Posting Komentar