Perburuan planet ekstrasurya telah mengungkapkan beberapa hal yang sangat menarik tentang Alam Semesta kita. Selain banyak raksasa gas dan "Super-Jupiters" yang ditemukan oleh misi seperti Kepler, ada juga banyak calon planet ekstrasurya yang sebanding dalam ukuran dan strukturnya dengan Bumi. Tetapi sementara benda-benda ini mungkin terestrial (mis. Terdiri dari mineral dan bahan berbatu) ini tidak berarti bahwa mereka "mirip Bumi".
Misalnya, jenis mineral apa yang masuk ke planet berbatu? Dan apa yang bisa berarti komposisi-komposisi khusus ini untuk aktivitas geologis planet ini, yang merupakan intrinsik bagi evolusi planet? Menurut studi baru yang dihasilkan oleh tim astronom dan ahli geofisika, komposisi planet ekstrasurya tergantung pada komposisi kimia bintangnya - yang dapat memiliki implikasi serius bagi kelayakhuniannya.
Temuan penelitian ini dipresentasikan pada Pertemuan ke-229 American Astronomical Society (AAS), yang akan berlangsung dari 3 Januari hingga 7 Januari. Selama presentasi sore - berjudul “Antara Batu dan Tempat yang Sulit: Bisakah Planet Garnet Dapat Dihuni?” - Johanna Teske (seorang astronom dari Carnegie Institute of Science) menunjukkan bagaimana berbagai jenis bintang dapat menghasilkan berbagai jenis planet yang sangat berbeda.
Dengan menggunakan Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), yang merupakan bagian dari Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Telescope di Apache Point Observatory, mereka memeriksa informasi spektografik yang diperoleh dari sistem 90 bintang - yang juga diamati oleh Misi Kepler. Sistem ini sangat menarik bagi pemburu planet ekstrasurya karena mereka terbukti mengandung planet berbatu.
Seperti yang dijelaskan Teske selama presentasi, informasi ini dapat membantu para ilmuwan untuk menempatkan batasan lebih lanjut tentang apa yang diperlukan agar sebuah planet dapat dihuni. "Studi kami menggabungkan pengamatan baru bintang dengan model interior planet baru," katanya. "Kami ingin lebih memahami keragaman komposisi dan struktur planet ekstrasurya yang kecil dan berbatu - seberapa besar kemungkinan mereka memiliki lempeng tektonik atau medan magnet?"
Berfokus pada dua sistem bintang khususnya - Kepler 102 dan Kepler 407 - Teske mendemonstrasikan bagaimana komposisi sebuah planet sangat berkaitan dengan komposisi bintangnya. Sedangkan Kepler 102 memiliki lima planet yang dikenal, Kepler 407, memiliki dua planet yang berbeda - satu gas dan lainnya terestrial. Dan sementara Kepler 102 sangat mirip dengan Matahari kita (sedikit kurang bercahaya), Kepler 407 memiliki massa yang sama (tetapi lebih banyak silikon).
Untuk memahami apa konsekuensi perbedaan ini bagi pembentukan planet, tim SDSS beralih ke tim ahli geofisika. Dipimpin oleh Cayman Unterborn dari Arizona State University, tim ini menjalankan model komputer untuk melihat jenis planet yang akan dimiliki setiap sistem. Seperti yang dijelaskan Unterborn:
“Kami mengambil komposisi bintang yang ditemukan oleh APOGEE dan memodelkan bagaimana unsur-unsur terkondensasi menjadi planet dalam model kami. Kami menemukan bahwa planet di sekitar Kepler 407, yang kami sebut "Janet," kemungkinan besar akan kaya akan garnet mineral. Planet di sekitar Kepler 102, yang kami sebut 'Zaitun,' mungkin kaya olivin, seperti Bumi. "
Perbedaan ini akan berdampak besar pada tektonik planet. Untuk satu, garnet jauh lebih kaku daripada olivin, yang berarti "Janet" akan mengalami lebih sedikit dalam hal tektonik lempeng jangka panjang. Ini pada gilirannya akan berarti bahwa proses yang diyakini penting untuk kehidupan di Bumi - seperti aktivitas gunung berapi, daur ulang atmosfer, dan pertukaran mineral antara kerak dan mantel - akan menjadi kurang umum.
Ini menimbulkan pertanyaan tambahan tentang kelayakhunian planet "mirip Bumi" di sistem bintang lainnya. Selain berbatu dan memiliki medan magnet yang kuat dan atmosfer yang layak, tampaknya planet ekstrasurya juga perlu memiliki campuran mineral yang tepat untuk mendukung kehidupan - kehidupan seperti yang kita kenal, bagaimanapun juga. Terlebih lagi, penelitian semacam ini juga membantu kita memahami bagaimana kehidupan muncul di Bumi sejak awal.
Ke depan, tim peneliti berharap untuk memperluas studi mereka untuk memasukkan semua 200.000 bintang yang disurvei oleh APOGEE untuk melihat mana yang dapat menampung planet-planet terestrial. Ini akan memungkinkan para astronom untuk menentukan komposisi mineral dari dunia yang lebih berbatu, sehingga membantu mereka untuk menentukan exoplanet berbatu mana yang “mirip Bumi”, dan mana yang hanya “seukuran Bumi”.
