Menggunakan data dari teleskop ruang angkasa Kepler, sekelompok astronom internasional telah menemukan sistem planet tertua yang diketahui di galaksi - sistem lima planet berbatu berusia 11 miliar tahun yang semuanya lebih kecil dari Bumi. Tim mengatakan penemuan ini menunjukkan bahwa planet seukuran Bumi telah terbentuk sepanjang sebagian besar sejarah 13,8 miliar tahun di Semesta, meningkatkan kemungkinan keberadaan kehidupan purba - dan kehidupan cerdas yang berpotensi maju - di galaksi kita.
"Fakta bahwa planet berbatu sudah terbentuk di galaksi 11 miliar tahun yang lalu menunjukkan bahwa planet-planet mirip Bumi mungkin telah ada sejak lama, jauh lebih lama dari usia Tata Surya kita," kata Dr. Travis Metcalfe, Senior Research Scientist Space Science Institute, yang merupakan bagian dari tim yang menggunakan metode asteroseismologi yang unik untuk menentukan usia bintang.
Bintang itu, bernama Kepler-444, sekitar 25 persen lebih kecil dari Matahari kita dan 117 tahun cahaya dari Bumi. Sistem lima planet yang dikenal sangat kompak, dan kelima planet itu mengorbit bintang induknya dalam waktu kurang dari 10 hari, atau dalam 0:08 AU, kira-kira seperlima ukuran orbit Merkurius.
"Bintang ini sedikit lebih dingin daripada Matahari (sekitar 5.000 K di permukaan, dibandingkan dengan 5.800 K)," kata Metcalfe kepada Space Magazine, "tetapi planet-planet dalam sistem ini masih diperkirakan sangat teriradiasi dan tidak ramah terhadap kehidupan," dengan atmosfer sedikit atau tidak ada.
Tim menulis dalam makalah mereka bahwa zona layak huni sistem terletak 0:47 AU dari bintang induknya dan semua planet mengorbit dengan baik ke tepi bagian dalam 'Zona Goldilocks Kepler-444.'
Tim ini dipimpin oleh Tiago Campante, seorang peneliti di Universitas Birmingham di Inggris.
Planet-planet itu ditemukan dengan menganalisis empat tahun data Kepler, karena pesawat ruang angkasa itu hampir selalu mengamati Kepler-444 selama misi aktif Kepler. Teleskop ruang angkasa mengambil pengukuran presisi tinggi dari perubahan kecerahan bintang-bintang di bidang pandangnya. Ada perubahan kecil dalam kecerahan ketika planet lewat di depan bintang-bintang mereka.
Sinyal transit menunjukkan lima planet yang mengorbit Kepler-444, meskipun bintang ini memiliki pendamping biner, kurcaci M, dan itu adalah proses yang membosankan untuk mencari semua data untuk menentukan apa yang merupakan planet dan bukan bintang lain, serta bintang mana yang planet-planet itu mengorbit.
Metcalfe mengatakan pekerjaan "memvalidasi" planet-planet dengan mengesampingkan semua skenario "false positive" yang mungkin selalu menjadi tantangan besar bagi target Kepler.
Tetapi asteroseismologi digunakan untuk secara langsung mengukur usia tepat bintang. Asteroseismologi, atau seismologi bintang pada dasarnya mendengarkan bintang dengan mengukur gelombang suara. Gelombang suara bergerak ke bintang dan membawa informasi kembali ke permukaan. Gelombang menyebabkan osilasi yang diamati Kepler sebagai kelap-kelip cepat kecerahan bintang.
Bagaimana ini bisa membantu menentukan usia bintang?
"Seiring bertambahnya usia bintang, itu mengubah hidrogen menjadi helium di inti," kata Metcalfe melalui email. "Ini mengubah kerapatan rata-rata bintang dari waktu ke waktu, dan asteroseismologi memberikan ukuran yang sangat tepat dari kerapatan rata-rata (dari jarak reguler frekuensi osilasi individu)."
Metcalfe mengatakan bahwa dalam kasus ini, ketidakpastian pada usia bintang (dan dengan demikian planet-planet, yang pada dasarnya terbentuk pada saat yang sama) hanya 9%, dibandingkan dengan ketidakpastian tipikal 30-50% dari metode lain berdasarkan rotasi. (gyrochronology) atau properti lain dari bintang.
Tim tersebut juga mencatat dalam makalah mereka bahwa temuan ini juga dapat membantu menentukan awal era pembentukan planet.
"Saya pikir sistem ini memiliki banyak hal untuk diajarkan kepada kita tentang pembentukan planet dan evolusi jangka panjang dari sistem planet," kata Darin Ragozzine, seorang profesor di Institut Teknologi Florida dan anggota tim penemuan, yang berspesialisasi dalam multi-transit. sistem. "Dengan usia 11,2 miliar tahun, itu berarti bahwa sistem ini terbentuk mendekati awal zaman Semesta."
Tim menulis bahwa temuan ini menyiratkan bahwa planet kecil, seukuran Bumi, mungkin telah siap terbentuk pada zaman awal dalam sejarah Semesta, bahkan ketika logam lebih langka.
"Pada saat Bumi terbentuk, bintang ini dan sistem planetnya sudah lebih tua dari planet kita sekarang," kata Ragozzine kepada Space Magazine. "Kami tidak tahu pasti apakah sistem ini tetap sama sepanjang waktu, tetapi sungguh menakjubkan untuk berpikir bahwa planet dalam kecil ini telah mengelilingi bintang sekitar satu triliun kali!"
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang asteroseismologi, lihat situs web yang disebut Proyek Pale Blue Dot. Metcalfe meluncurkan organisasi nirlaba untuk membantu mengumpulkan dana penelitian untuk Kepler Asteroseismic Science Consortium. Proyek Blue Dot Pale memungkinkan orang untuk mengadopsi bintang untuk mendukung asteroseismologi, karena tidak ada dana NASA untuk asteroseismology.
"Banyak keahlian untuk ini ada di Eropa dan bukan di AS, sehingga sebagai langkah penghematan biaya, NASA melakukan outsourcing penelitian khusus ini untuk misi Kepler," kata Metcalfe, "dan NASA tidak dapat mendanai peneliti di negara lain."
Metcalfe menambahkan bahwa program "adopsi bintang" mendukung analisis asteroseism Kepler-444, "menentukan usia tepat yang membuat sistem planet kuno ini begitu menarik ... Pendanaan pribadi dari warga di seluruh dunia ini merupakan sumber daya yang tak ternilai untuk memfasilitasi penelitian kami. dan memicu penemuan menakjubkan seperti ini. "
Anda dapat membantu penelitian ini dengan mengadopsi salah satu bintang Kepler atau sistem planet.
Penelitian ini dipublikasikan hari ini di Astrophysical Journal.
Makalah tim berjudul, "Sistem Ekstrasolar Kuno dengan Lima Planet Seukuran Bumi."
