Pencarian planet ekstra-surya telah menghasilkan beberapa penemuan yang sangat menarik. Selain planet-planet yang merupakan versi lebih besar dari rekan-rekan Surya mereka (alias. Super-Jupiters dan Super-Earth), ada banyak planet yang mengangkangi garis antara klasifikasi. Dan kemudian ada saat-saat ketika pengamatan lanjutan telah mengarah pada penemuan beberapa sistem planet.
Ini tentu terjadi ketika datang ke K2-18, sistem bintang katai merah yang terletak sekitar 111 tahun cahaya dari Bumi di rasi bintang Leo. Menggunakan ESO's High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), sebuah tim astronom internasional baru-baru ini memeriksa exoplanet yang sebelumnya ditemukan dalam sistem ini (K2-18b) ketika mereka mencatat keberadaan exoplanet kedua.
Studi yang merinci temuan mereka - "Karakterisasi sistem multi-planet K2-18 dengan HARPS" - dijadwalkan akan diterbitkan dalam jurnal Astronomi dan Astrofisika. Penelitian ini didukung oleh Ilmu Pengetahuan Alam dan Dewan Penelitian Kanada (NSERC) dan Institute for Research on Exoplanets - sebuah konsorsium ilmuwan dan mahasiswa dari University of Montreal dan McGill University.
Dipimpin oleh Ryan Cloutier, seorang mahasiswa PhD di University of Toronto Centre for Planet Science dan Institut Penelitian Montréal di Universitas Montréal (iREx), tim tersebut termasuk anggota dari University of Geneva, University Grenoble Alpes, dan University of Montréal. Porto. Bersama-sama, tim melakukan studi tentang K2-18b dengan harapan mengkarakterisasi planet ekstrasurya ini dan menentukan sifat aslinya.
Ketika K2-18b pertama kali ditemukan pada 2015, ia ditemukan mengorbit di dalam zona layak huni bintang (alias "Goldilocks Zone"). Tim yang bertanggung jawab atas penemuan ini juga menentukan bahwa mengingat jaraknya dari bintangnya, permukaan K2-18b menerima jumlah radiasi yang sama dengan Bumi. Namun, perkiraan awal ukuran planet itu membuat para astronom tidak yakin apakah planet itu adalah Bumi Super atau mini-Neptunus.
Untuk alasan ini, Cloutier dan timnya berupaya untuk mengkarakterisasi massa planet, langkah yang diperlukan untuk menentukan sifat atmosfer dan komposisi curahnya. Untuk tujuan ini, mereka memperoleh pengukuran kecepatan radial K2-18 menggunakan spektograf HARPS. Pengukuran ini memungkinkan mereka untuk menempatkan batasan massa pada planet ekstrasurya yang ditemukan sebelumnya, tetapi juga mengungkapkan sesuatu yang ekstra.
Seperti yang dijelaskan Ryan Cloutier dalam pernyataan pers UTSc:
"Mampu mengukur massa dan kepadatan K2-18b sangat luar biasa, tetapi untuk menemukan planet ekstrasurya baru beruntung dan sama-sama menarik ... Jika Anda bisa mendapatkan massa dan jari-jarinya, Anda dapat mengukur kepadatan massal planet ini dan itu bisa memberi tahu Anda terbuat dari apa sebagian besar planet ini. "
Pada dasarnya, pengukuran kecepatan radial mereka mengungkapkan bahwa K2-18b memiliki massa sekitar 8,0 ± 1,9 massa Bumi dan kepadatan curah 3,3 ± 1,2 g / cm³. Ini konsisten dengan planet terestrial (alias berbatu) dengan selubung gas yang signifikan dan fraksi massa air yang sama dengan atau kurang dari 50%. Dengan kata lain, itu adalah Super-Bumi dengan atmosfer gas kecil (seperti Bumi) atau "dunia air" dengan lapisan es tebal di atasnya.
Mereka juga menemukan bukti untuk Super Earth "hangat" kedua bernama K2-18c, yang memiliki massa 7,5 ± 1,3 massa Bumi, periode orbital 9 hari, dan sumbu semi-mayor kira-kira 2,4 kali lebih kecil dari K2-18b. Setelah memeriksa ulang kurva cahaya asli yang diperoleh dari K2-18, mereka menyimpulkan bahwa K2-18c tidak terdeteksi karena memiliki orbit yang tidak terletak pada bidang yang sama. Seperti yang dijelaskan Cloutier tentang penemuan itu:
“Ketika kami pertama kali melemparkan data di atas meja, kami berusaha mencari tahu apa itu. Anda harus memastikan sinyal bukan hanya noise, dan Anda perlu melakukan analisis cermat untuk memverifikasinya, tetapi melihat bahwa sinyal awal adalah indikasi yang baik ada planet lain ... Itu bukan momen eureka karena kami masih harus pergi melalui daftar hal yang harus dilakukan untuk memverifikasi data. Setelah semua kotak dicentang maka tenggelam, wow, ini sebenarnya adalah sebuah planet. "
Sayangnya, K2-18c yang baru ditemukan mengorbit terlalu dekat dengan bintangnya sehingga tidak bisa berada di zona layak huni. Namun, kemungkinan K2-18b layak huni tetap mungkin, diperkirakan tergantung pada komposisi curahnya. Pada akhirnya, sistem ini akan mendapat manfaat dari survei tambahan yang kemungkinan besar akan melibatkan Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA (JWST) - yang dijadwalkan diluncurkan pada 2019.
Survei ini berharap untuk menyelesaikan misteri terbaru tentang planet ini, yaitu apakah itu seperti Bumi atau "dunia air". "Dengan data saat ini, kami tidak dapat membedakan antara dua kemungkinan itu," kata Cloutier. "Tapi dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) kita dapat menyelidiki atmosfer dan melihat apakah atmosfernya luas atau itu planet yang tertutup air."
Seperti René Doyon - penyelidik utama untuk Near-Infrared Imager dan Slitless Spectrograph (NIRISS), instrumen Badan Antariksa Kanada di papan JWST, dan rekan penulis di atas kertas - menjelaskan:
“Ada banyak permintaan untuk menggunakan teleskop ini, jadi Anda harus teliti dalam memilih exoplanet mana yang akan dilihat. K2-18b sekarang menjadi salah satu target terbaik untuk studi atmosfer, itu akan menjadi yang teratas dalam daftar. "
Penemuan Super-Earth kedua ini dalam sistem K2-18 adalah indikasi lain tentang seberapa lazimnya sistem multi-planet di sekitar bintang tipe-M (kurcaci merah). Kedekatan sistem ini, yang memiliki setidaknya satu planet dengan atmosfer yang tebal, juga membuatnya sangat cocok untuk studi yang akan mengajarkan para astronom lebih banyak tentang sifat atmosfer planet ekstrasurya.
Berharap untuk mendengar lebih banyak tentang bintang ini dan sistem planetnya di tahun-tahun mendatang!
