Teleskop pemburu planet NASA yang baru, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), baru saja menemukan dunia pertama seukuran Bumi. Meskipun planet seukuran Bumi, dan pendamping sub-Neptunus yang panas, pertama kali diamati oleh TESS pada Januari 2019, planet ini diambil hingga sekarang untuk mengonfirmasi statusnya dengan pengamatan lanjutan di darat. Penemuan ini diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters.
Ketika TESS direncanakan, idenya adalah untuk menemukan exoplanet paling menjanjikan di dekat bintang terdekat dan paling terang. Ini akan membuat pengamatan tindak lanjut jauh lebih mudah. Para ilmuwan menghitung bahwa TESS akan menemukan sekitar 300 exoplanet seukuran Bumi atau Super-Bumi dalam misi dua tahunnya. Jadi menemukan yang pertama adalah masalah besar.
TESS bertugas menemukan exoplanet, tetapi tidak sembarang exoplanet. Gagasan di balik misi ini adalah untuk menemukan yang berukuran lebih kecil dari Bumi. Pendahulunya TESS, teleskop ruang angkasa Kepler, menemukan banyak planet ekstrasurya, tetapi kebanyakan dari mereka jauh lebih besar dari Bumi. Itu masuk akal karena yang lebih besar lebih mudah ditemukan.
"Sangat menarik bahwa TESS, yang diluncurkan sekitar setahun yang lalu, sudah menjadi pengubah permainan dalam bisnis berburu planet."
Johanna Teske, Carnegie Institution for science.
"Sangat menarik bahwa TESS, yang diluncurkan sekitar setahun yang lalu, sudah menjadi pengubah permainan dalam bisnis perburuan planet," kata Johanna Teske dari Carnegie Science Institute, yang merupakan penulis kedua di atas kertas. "Pesawat ruang angkasa menyurvei langit dan kami bekerja sama dengan komunitas tindak lanjut TESS untuk menandai target yang berpotensi menarik untuk pengamatan tambahan menggunakan teleskop dan instrumen berbasis darat."
Kedua planet yang baru ditemukan ini mengorbit bintang oranye utama yang disebut HD 21749, sekitar 53 tahun cahaya dari Bumi, dan sekitar 70% massa Matahari. Kedua planet itu adalah satu-satunya planet yang dikenal di tata surya itu. Planet seukuran Bumi disebut HD 21749c, dan planet sub-Neptunus yang panas disebut HD 21749b.
Carnegie Institute for Science berperan penting dalam penemuan ini karena mereka adalah bagian dari konsorsium yang mengoperasikan Observatorium Las Campanas di Chili, tempat Teleskop Magellan berada. Teleskop Magellan II memiliki instrumen unik yang melekat padanya yang disebut PFS, atau Planet Finder Spectrograph, yang dikembangkan oleh, dan dipelopori oleh, para ilmuwan yang terlibat dalam penelitian ini. PFS membantu mengkonfirmasi kedua planet ini, dan juga mengukur massa HD 21749b, sub-Neptunus.
Tim menggunakan PFS untuk memverifikasi penemuan TESS karena PFS bergantung pada metode kecepatan radial, yang saat ini merupakan satu-satunya cara untuk menentukan massa sebuah planet ekstrasurya individu. Dan jika Anda tidak tahu massanya, maka Anda tidak dapat menentukan kepadatan atau komposisi planet.
PFS mengandalkan gravitasi untuk mengukur massa planet ekstrasurya. Bintang, dalam hal ini HD 21749, memberikan pengaruh kuat pada planet yang mengorbitnya. Tetapi gravitasi bekerja dua arah. Gaya tarik gravitasi planet ini memberikan sedikit goyangan pada bintang, yang dapat dideteksi PFS. Semakin besar goyangan bintang tuan rumah, semakin besar planet ini.
"PFS adalah satu-satunya instrumen di Belahan Bumi Selatan yang dapat melakukan jenis pengukuran ini," tambah Teske. "Jadi, itu akan menjadi bagian yang sangat penting untuk mengkarakterisasi lebih lanjut planet-planet yang ditemukan oleh misi TESS."
Metode pengamatan yang berbeda menemukan berbagai jenis planet. Setiap metode bias dengan caranya sendiri, dan para ilmuwan tahu ini dan merencanakan untuk itu. Dalam kasus TESS, ia dirancang untuk menemukan planet yang mengorbit bintangnya dengan relatif cepat, biasanya dalam waktu kurang dari 10 hari. Ketika Anda memikirkannya, Anda dapat melihat alasannya.
"Ada beberapa pekerjaan detektif yang terlibat, dan orang-orang yang tepat ada di sana pada waktu yang tepat."
Diana Dragomir, penulis utama, MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research
Jika sebuah planet membutuhkan waktu yang sangat lama untuk mengorbit bintangnya, seperti Uranus misalnya, yang membutuhkan 84 tahun untuk mengorbit Matahari, maka Anda mungkin harus menatap bintang yang mengorbit untuk waktu yang lama sebelum Anda dapat mendeteksinya. Jika hanya membutuhkan 10 hari, maka Anda tidak perlu mengikat sumber daya pengamatan terlalu lama untuk mendeteksinya.
Dalam penemuan ini, HD 21749b, memiliki periode orbit terpanjang dari semua planet ekstrasurya TESS sejauh ini, sekitar 36 hari. Karena cara TESS bekerja, itu membuatnya sulit untuk membedakan sub-Neptunus dalam data.
"Ada beberapa pekerjaan detektif yang terlibat, dan orang-orang yang tepat ada di sana pada waktu yang tepat," kata penulis utama Diana Dragomir dari Institut Kavli untuk Penelitian Astrofisika dan Antariksa MIT. "Tapi kami beruntung, dan kami menangkap sinyalnya, dan mereka sangat jelas."
Sub-Neptunus, HD 21749b, memiliki sekitar 23 kali massa Bumi dan jari-jarinya sekitar 2,7 kali massa Bumi. Kepadatan terukur menunjukkan bahwa planet ini tidak berbatu, dan memiliki atmosfer yang substansial. Ini mungkin membantu para astronom memahami atmosfer di planet-planet jenis ini.
Tetapi meskipun penemuan sub-Neptunus menarik karena alasan ilmiah, saudara kandung HD 21749c mungkin lebih menarik. Dibutuhkan hanya delapan hari untuk mengorbit bintang, dan jauh lebih dekat dengan ukuran Bumi. Namun, mengukur massa dan kepadatan planet ini tidak akan mudah.
"Mengukur massa dan komposisi pasti dari planet sekecil itu akan menantang, tetapi penting untuk membandingkan HD 21749c dengan Bumi," kata Sharon Wang, salah satu penulis makalah ini. "Tim PFS Carnegie terus mengumpulkan data tentang objek ini dengan mengingat tujuan ini."
"Untuk bintang-bintang yang sangat dekat dan sangat terang, kami berharap menemukan hingga beberapa lusin planet seukuran Bumi."
Diana Dragomir, penulis utama, MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research
TESS akan memungkinkan para astronom melakukan pengukuran yang lebih akurat daripada yang dilakukan Kepler. Dengan TESS, mereka harus dapat mengukur massa exoplanet, komposisi atmosfer, dan properti lainnya. Meskipun exoplanet, dan exoplanet seukuran Bumi yang lebih kecil, tidak jarang ditemukan di Bima Sakti, kita masih harus banyak belajar tentangnya.
Kami belum dapat secara akurat menggambarkan keragaman mereka. Kami masih di awal, yang mengasyikkan, dan kegembiraan itu terbangun saat TESS melakukan tugasnya.
"Untuk bintang-bintang yang sangat dekat dan sangat terang, kami diharapkan menemukan hingga beberapa lusin planet seukuran Bumi," kata Dragomir. "Dan di sinilah kita — ini akan menjadi yang pertama, dan ini merupakan tonggak penting bagi TESS. Ini menetapkan jalur untuk menemukan planet yang lebih kecil di sekitar bintang yang lebih kecil, dan planet-planet itu mungkin berpotensi dihuni. ”
Sumber:
- Makalah penelitian: TESS MEMBERIKAN PLANET UKURAN BUMI PERTAMA DAN SUB-NEPTUNE HANGAT
- Siaran Pers: TESS Menemukan Planet Berukuran Bumi Pertama
- NASA: Situs Web TESS
