Pengumuman sistem tujuh-planet di sekitar bintang TRAPPIST-1 awal tahun ini memicu kesibukan ilmiah. Tidak hanya ini salah satu dari kumpulan planet terbesar yang dapat ditemukan di sekitar satu bintang, fakta bahwa ketujuh planet itu terbukti bersifat terestrial (berbatu) sangat menggembirakan. Yang lebih menggembirakan adalah fakta bahwa tiga planet ini ditemukan mengorbit dengan zona layak huni bintang itu.
Sejak saat itu, para astronom telah berusaha mempelajari semua yang mereka dapat tentang sistem planet ini. Selain memiliki atmosfer atau tidak, para astronom juga mencari tahu lebih banyak tentang orbit dan kondisi permukaan mereka. Berkat upaya tim astronom internasional yang dipimpin Universitas Washington, kami sekarang memiliki gagasan yang akurat tentang seperti apa kondisi di planet terluarnya - TRAPPIST-1h.
Menurut penelitian tim - "Rantai resonansi tujuh planet dalam TRAPPIST-1", yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Astronomi Alam - mereka mengandalkan data dari misi Kepler untuk menentukan periode orbit planet. Secara khusus, mereka berkonsultasi data yang diperoleh selama Kampanye 12 misi K2, periode pengamatan 79 hari yang berlangsung dari 15 Desember 2016 hingga 4 Maret 2017.
Dipimpin oleh Rodrigo Luger, seorang mahasiswa pascasarjana di University of Washington, tim tersebut sudah mengetahui pola dalam orbit dari enam planet bagian dalam sistem. Ini didasarkan pada data sebelumnya yang disediakan oleh Spitzer Space Telescope, yang menunjukkan bahwa planet-planet ini berada dalam resonansi orbital - yaitu periode orbital masing-masing terkait secara matematis dan saling memengaruhi.
Dari data ini, tim telah menghitung bahwa TRAPPIST-1h akan memiliki periode orbit kurang dari 19 hari. Setelah mereka berkonsultasi dengan data K2, mereka memperhatikan bahwa selama periode pengamatan 79 hari, TRAPPIST-1h melakukan empat transit bintang - yang bekerja pada periode orbit 18,77 hari. Dengan kata lain, tim menemukan bahwa pengamatan mereka konsisten dengan perhitungan mereka.
Temuan ini sangat melegakan bagi Luger dan rekan-rekannya. Seperti yang ia nyatakan dalam siaran pers UW:
“TRAPPIST-1h tepat seperti yang diperkirakan tim kami. Untuk beberapa saat saya merasa khawatir karena kami melihat apa yang ingin kami lihat. Hal-hal yang hampir tidak pernah persis seperti yang Anda harapkan di bidang ini - biasanya ada kejutan di setiap sudut, tetapi teori dan pengamatan sangat cocok dalam kasus ini. "
Penemuan resonansi ini berarti bahwa TRAPPIST-1 telah membuat rekor lain. Sebagai permulaan, itu sudah terkenal dari menjadi salah satu dari hanya dua sistem bintang untuk menampung tujuh planet ekstra surya - yang lain adalah sistem bintang HR 8832, bintang variabel tipe-urutan K3V utama yang terletak 21 tahun cahaya jauhnya. Kedua, ia memiliki planet terestrial yang paling dikonfirmasi untuk ditemukan dalam sistem bintang tunggal hingga saat ini.
Tetapi dengan data terbaru ini, TRAPPIST-1 sekarang memegang rekor memiliki planet terbanyak dalam resonansi orbital juga. Pemegang tempat sebelumnya adalah Kepler-80 dan Kepler-223, keduanya memiliki empat planet dalam resonansi orbital. Menurut Luger, resonansi ini kemungkinan terbentuk ketika sistem TRAPPIST-1 masih muda dan planet-planet masih dalam proses pembentukan. Seperti yang dijelaskan Luger:
"Struktur resonansi bukanlah suatu kebetulan, dan menunjuk ke sejarah dinamis yang menarik di mana planet-planet kemungkinan bermigrasi ke dalam dalam langkah-kunci. Ini membuat sistem ini menjadi tempat uji coba yang bagus untuk teori pembentukan dan migrasi planet. Karena itu kita dapat melihat sebuah planet yang dulunya dapat dihuni dan sejak itu membeku, yang luar biasa untuk direnungkan dan bagus untuk studi lanjutan. ”
Kemungkinan bahwa planet-planet mencapai tarian orbital mereka saat ini di awal sejarah sistem juga bisa berarti bahwa TRAPPIST-1h pernah dihuni. Sementara tiga planet mengorbit dengan zona layak huni bintang (TRAPPIST-1 d, e, dan f), TRAPPIST-1h mengorbit bintang pada jarak sekitar 10 juta km (6 juta mil), yang menempatkannya jauh di luar jangkauan zona layak huni bintang.
Faktanya, pada jarak ini, TRAPPIST-1h mendapatkan energi sebanyak dari Matahari seperti planet kerdil Ceres (terletak di Tata Surya kita di Sabuk Asteroid Utama, antara Mars dan Jupiter), yang menghasilkan suhu permukaan rata-rata 173 K (-100 ° C; -148 ° F). Tetapi di masa lalu, ketika bintangnya lebih terang dan lebih panas, planet ini mungkin telah menerima energi yang cukup sehingga permukaannya akan cukup hangat untuk mendukung air cair.
"Karena itu kita bisa melihat sebuah planet yang dulunya dapat dihuni dan sejak itu membeku, yang luar biasa untuk direnungkan dan bagus untuk studi lanjutan," kata Luger. TRAPPIST-1 juga merupakan kandidat utama untuk studi tindak lanjut mengingat kedekatannya. Terletak hanya 39,5 tahun cahaya dari Bumi, bintang ini dan sistem planetnya menghadirkan beberapa peluang luar biasa untuk mempelajari planet ekstrasurya dan kelayakan bintang tipe-M.
Selain itu, penelitian ini juga menunjukkan bahwa terlepas dari kegagalan dua roda reaksi, misi Kepler masih sangat berguna ketika datang ke studi tentang exoplanet. Terlepas dari kenyataan bahwa mempertahankan pandangan yang mantap pada sistem TRAPPIST-1 menghadirkan tantangan instrumental, Kepler masih berhasil menghasilkan informasi yang dapat diandalkan yang konsisten dengan perhitungan tim.
Selain menentukan periode orbit TRAPPIST-1h, tim menggunakan data K2 untuk lebih mengkarakterisasi orbit dari enam planet lainnya, mengesampingkan kemungkinan ada lebih banyak planet dalam sistem, dan mempelajari lebih lanjut tentang bintang itu sendiri (seperti rotasinya) periode dan tingkat aktivitas). Informasi ini juga akan sangat penting dalam menentukan apakah salah satu dari planet yang terletak di zona layak huni bintang itu bisa dihuni.
Penemuan sistem TRAPPIST-1 adalah peristiwa yang telah bertahun-tahun dibuat. Tetapi tingkat penemuan baru telah muncul sangat mengesankan. Di tahun-tahun mendatang, dengan penyebaran pemburu planet generasi baru - seperti James Webb Telescope dan Transitting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - kita akan dapat menggali lebih dalam dan belajar lebih banyak lagi.
Dan pastikan untuk menikmati video resonansi orbital TRAPPIST-1 ini, milik Asisten Profesor Daniel Fabrycky dari University of Chicago:
