Eksoplanet adalah planet di luar tata surya.
 |
| Ilustrasi bintang muda mirip Matahari yang dikelilingi cakram gas dan debu yang suatu hari nanti akan menjadi eksoplanet. Kredit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle |
Instrumen kamera teleskop antariksa pemburu
planet itu masih tersegel beberapa bulan setelah diluncurkan, mendadak lensa
kamera terpapar cahaya intens. Ya, seperti itulah situasi ketika tim misi sains
Teleskop Antariksa Kepler besutan NASA melakukan uji coba pertama selama 10 hari
sebelum misi utama dimulai. Namun para ilmuwan telah membuat penemuan baru
yang mencengangkan: deteksi pertama sebuah planet berbatu seukuran Bumi di luar
tata surya kita.
Diberi kode Kepler-10b, planet masif yang
sangat panas ini adalah salah satu “nugget”
pertama dari era emas penemuan eksoplanet. Kepler-10b mengantar para ilmuwan ke
pintu gerbang penemuan ribuan planet yang mengorbit bintang-bintang selain
Matahari dalam kurun waktu dua dekade. Sementara ribuan kandidat planet yang
ditemukan Kepler masih menunggu konfirmasi lebih lanjut.
“Dalam masa uji coba, deteksi sinyal
diperkirakan berasal dari sebuah planet berukuran kecil yang terletak sekitar
540 tahun cahaya dari Bumi,” kata astrofisikawan Natalie Batalha, anggota tim
misi Kepler. “Inilah indikasi pertama kami. Dan kami yakin akan menemukan
banyak planet seukuran Bumi.”
 |
| Lokasi Matahari dan tata surya di galaksi Bima Sakti. Lingkaran putih menunjukkan area di mana sebagian besar eksoplanet ditemukan. Kredit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle |
Sejak konfirmasi sains pertama terhadap
sebuah eksoplanet yang mengorbit bintang mirip Matahari pada tahun 1995, hanya di
wilayah kecil galaksi Bima Sakti saja, para ilmuwan telah menemukan banyak eksoplanet. Secara rata-rata, perkiraan statistik terbaru
menempatkan setidaknya satu planet yang mengorbit bintang di dalam galaksi.
Berarti ada sekitar satu triliun planet hanya di galaksi Bima Sakti kita saja
dan banyak di antaranya yang seukuran Bumi.
“Untuk pertama kalinya kita mengetahui bahwa
planet berukuran kecil relatif sangat umum,” kata perintis penelilian
eksoplanet Profesor Sara Seager dari Massachusetts
Institute of Technology. “Sungguh fenomenal. Kami tidak pernah mempunyai
cara untuk mengungkapnya sebelum Kepler beroperasi. Kami sekadar mengungkapkan
dalam bahasa sehari-hari: Ya, mereka ada di mana-mana.”
 |
| Miliaran bintang yang menerangi panorama galaksi Bima Sakti kita. Para astronom sekarang meyakini bahwa setiap bintang di galaksi memiliki setidaknya satu planet. Kredit: ESO/S. Brunier |
Jupiter Panas dan Goyangan Bintang Mirip Matahari
Planet yang ditemukan pada tahun 1995 adalah
raksasa gas panas separuh ukuran Jupiter yang berada sangat dekat dengan
bintang induk. Saat mengorbit sangat cepat setiap empat hari sekali, gaya
gravitasi planet memengaruhi bintang induk, memungkinkan para pengamat di Bumi
untuk mendeteksi goyangan bintang induk karena faktor barycenter.
 |
| Jupiter panas 51 Pegasi b yang juga kerap disebut “Dimidium”, adalah eksoplanet pertama yang ditemukan mengorbit bintang mirip Matahari. Temuan luar biasa pada tahun 1995 seolah menegaskan bahwa planet-planet mirip Bumi juga tersebar di seluruh alam semesta. |
Penemuan raksasa yang bergerak begitu cepat,
memulai era “klasik” perburuan planet. Teknik awal untuk melacak goyangan
bintang mengungkap satu demi satu eksistensi eksoplanet, sebagian besar dari
meraka adalah Jupiter panas raksasa yang mengorbit bintang induk dari jarak
sangat dekat.
Metode kecepatan radial diterapkan untuk
mengukur perubahan goyangan bintang. Panjang gelombang cahaya ditarik dan
diulur secara bergantian saat bintang bergerak mendekati dan menjauhi kita.
Goyangan bintang disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dari planet yang
mengorbit.
Dua orang astronom Swiss yang tergabung dalam
tim Eropa, Michel Mayor dan Didier Queloz, mengumumkan penemuan 51 Pegasi b
melalui metode kecepatan radial pada tahun 1995, dan kini para ilmuwan seolah
bersaing untuk menemukan planet-planet lain.
 |
| Michel Mayor dan Didier Queloz di depan Observatorium La Silla, Chili. Mereka menemukan 51 Pegasi b pada tahun 1995, planet pertama yang ditemukan mengorbit bintang mirip Matahari. Kredit: L. Weinstein/Ciel et Espace Foto |
Peningkatan Drastis Jumlah
Penemuan Eksoplanet
Setelah mengkonfirmasi eksistensi 51 Pegasi
b, tim sains di bawah pimpinan Paul Butler dan Geoff Marcy dari Universitas
Negeri San Francisco, menganalisis arsip data observasi kecepatan radial. Saat
itu komunitas astronomi belum mengantisipasi planet raksasa yang mengorbit
bintang induk dari jarak sangat dekat. Ternyata benar,
planet-planet raksasa yang “memeluk” bintang induk mulai muncul dari analisis
data.
Pada tahun 1996, mereka kemudian mengumumkan
penemuan dua eksoplanet lain, 70 Virginis dan 47 Ursae Majoris. 70 Virginis
mengorbit setiap 116 hari, sedangkan 47 Ursae Majoris setiap 2,5 tahun.
Penemuan dua sistem planet hanya dalam waktu dua tahun, mengatasi skeptisisme di antara sesama astronom;
mereka lebih menyerupai tata surya kita.
Tim kemudian menemukan 70 dari 100 eskoplanet
pertama dalam satu dekade berikutnya. Capaian prestasi luar biasa ini mendorong
sejumlah proyek penelitian berbasis darat untuk bergabung dalam perburuan, dan
meningkatkan total penemuan eksoplanet ke angka ratusan.
Kemudian, teleskop antariksa baru plus metode
baru perburuan eksoplanet, mulai mencuri perhatian.
Menatap Alam Semesta
Sejak diluncurkan pada tahun 2009, Kepler
memulai era modern perburuan eksoplanet. Kepler menetap di orbit Bumi, lalu
mengarahkan instrumen-instrumennya ke satu petak kecil langit selama empat tahun.
Di dalam petak kecil itu ada sekitar 150.000
bintang. Kepler menanti penurunan skala kecerahan cahaya saat planet melintas
di depan bintang induk. Hasil observasi sungguh memuaskan. Dari 3.300
eksoplanet yang telah dikonfirmasi, 2.000 di antaranya ditemukan oleh Kepler,
sementara sekitar 2.400 kandidat planet masih menunggu konfirmasi tindak
lanjut.
Desain misi Kepler oleh William Borucki dari
Pusat Penelitian Ames sebenarnya ditolak empat kali oleh NASA pada tahun
1990-an. Borucki yang sekarang sudah pensiun, akhirnya mendapatkan persetujuan
NASA pada tahun 2001.
Gagasan yang diusung Boruci terbukti benar.
Analisis data yang dikumpulkan oleh Kepler selama kurun waktu empat tahun masih
mengungkap eksistensi planet-planet baru. Tetapi, malfungsi pada dua roda
reaksi pesawat antariksa, memaksa Kepler untuk mengakhiri misi utamanya pada
tahun 2013.
 |
| Dari kiri ke kanan, tiga teleskop antariksa milik NASA, Spitzer, Kepler, dan Hubble, telah menemukan lebih dari 1.000 planet di luar tata surya kita. Kredit: JPL-Caltech/R. Hurt (SSC); NASA Ames/W. Stenzel; ESA |
Meskipun mengalami kerusakan, tim sains misi
Kepler menyusun solusi cerdas dengan memanfaatkan tekanan dari
cahaya Matahari untuk menstabilkan satu poros teleskop. Kepler kemudian menyandang
nama baru, K2, dan terus menemukan eksoplanet meskipun masa operasionalnya
lebih singkat dibandingkan durasi misi original empat tahun.
Jajaran teleskop antariksa lain, baik yang
berbasis darat maupun antariksa, terus menambah daftar penemuan eksoplanet
baru. Satelit CoRoT besutan ESA (Badan Antariksa Eropa) pendahulu Kepler, juga
menggunakan metode transit untuk menemukan banyak planet dari tahun 2006 hingga
2012.
Demikian pula dengan Teleskop Antariksa
Hubble yang tak sekadar menemukan berbagai eksoplanet melalui metode transit,
Hubble juga telah mengkarakterisasi lapisan atmosfer beberapa eksoplanet. Saat
sebuah planet melakukan transit dan melintas di depan bintang induk, sebagian
cahaya bintang menembus atmosfer planet. Molekul gas dan unsur kimiawi di
atmosfer menyerap berbagai panjang gelombang saat cahaya bintang melaluinya.
Dengan menghitung spektrum cahaya bintang, para ilmuwan dapat menentukan
molekul gas dan unsur kimiawi di atmosfer sebuah eksoplanet.
Dan jangan lupakan Teleskop Antariksa
Spitzer, yang mengamati eksoplanet dengan metode transit dalam spektrum inframerah. Spitzer telah memetakan dan mengkarakterisasi rincian atmosfer
eksoplanet.
Spitzer sering menjalin kerja sama dengan
jajaran teleskop berbasis darat, termasuk Teleskop Warsawa di Observatorium Las
Campanas Chili milik OGLE. Pada tahun 2015, kolaborasi antara Spitzer dan
Teleskop Nasional Galileo berukuran 3,6 meter milik Badan Antariksa Italia yang ditempatkan di Kepulauan Canary,
berhasil mengungkap planet berbatu HD 219134b yang terletak hanya 21 tahun
cahaya dari Bumi. Namun planet ini mengorbit bintang induk terlalu dekat
sehingga tak layak huni.
Dari ribuan eksoplanet yang telah diamati
sejauh ini, hampir seluruhnya ditemukan melalui metode tidak langsung, seperti
metode transit atau pengukuran goyangan bintang. Hanya segelintir yang
ditemukan melalui metode langsung. Dan, kini kita baru saja memasuki era baru
perburuan planet: pencitraan langsung.
Metode Pencitraan Langsung
Para astronom mengatakan masa depan yang
menanti eksplorasi eksoplanet adalah pencitraan langsung. Misi masa depan
seperti Teleskop Antariksa James Webb dan WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope), akan memperluas dan
mempertajam kemampuan kita untuk menangkap gambar aktual dari planet-planet
jauh.
Teknologi terbaru yang sedang dikembangkan
akan meningkatkan kemampuan ini dan memungkinkan para astronom untuk
mengambil potret eksoplanet yang berukuran kecil. Misi WFIRST dipersenjatai
instrumen internal coronagraph yang
secara selektif memblokir dan memproses cahaya bintang untuk mengungkap
planet-planet yang tersembunyi di dalam silau cahaya bintang.
Hal serupa juga dapat dilakukan di luar
teleskop menggunakan perangkat starshade
yang sedang dikembangkan di Laboratorium Propulsi Jet NASA. Struktur Starshade menyerupai bunga matahari
seluas petak bisbol. Dari jarak puluhan ribu kilometer, sebuah teleskop
antariksa akan disejajarkan dengannya dan Starshade
akan memblokir memblokir cahaya bintang yang tidak diinginkan, sehingga teleskop
mampu membidik gambar planet di sekitar bintang target.
Dalam beberapa dekade mendatang, ketika
teleskop antariksa semakin cangih dan sensitif, mungkin kita akan menangkap
gambar ikonik Bumi lain, sebuah dunia jauh yang memiliki benua, awan dan
lautan.
Tapi, apa kriteria yang harus dipenuhi oleh
sebuah planet untuk dianggap mirip Bumi? Di mana kita harus mencari kembaran
Bumi yang juga layak huni? Temukan jawabannya di artikel:
Menemukan Planet Layak Huni
Umat manusia selalu bertanya apakah kita
sendirian di alam semesta saat menatap langit dan sering membayangkan peradaban
ekstraterestrial di luar sana. Kini, NASA sedang mencari planet yang menampung
mereka.
Ditulis oleh: Pat Brennan,
exoplanets.nasa.gov, editor: Kristen Walbolt
Sumber: About Exoplanets
Komentar
Posting Komentar