Ilustrasi artis tentang planet berbatu di sekitar M dwarf Gliese 876. Kredit gambar: NSF. Klik untuk memperbesar.
Di perburuan tanah yang dikenal sebagai perburuan planet ekstrasurya, real estat paling berharga diiklankan sebagai "Seperti Bumi." Pada hari Senin, 13 Juni, para ilmuwan berlomba memasang bendera mereka di sebongkah batu yang terbakar yang mengorbit bintang merah.
Planet yang baru ditemukan ini adalah sekitar tujuh kali massa Bumi, dan karenanya planet ekstrasurya terkecil yang ditemukan mengorbit sekuens utama, atau bintang "kerdil" (bintang, seperti matahari kita, yang membakar hidrogen).
Bahkan ada planet yang lebih kecil yang diketahui ada di luar tata surya kita, tetapi mereka memiliki ketidakberuntungan untuk mengelilingi pulsar, yaitu sekam yang berputar dengan cepat dari bintang-bintang yang sekarat. Planet seperti itu tidak dianggap layak untuk dihuni dari jarak jauh, karena radiasi intens yang dipancarkan oleh pulsar.
Planet yang sepuluh massa Bumi atau kurang dianggap berbatu, sementara planet yang lebih masif mungkin berbentuk gas, karena gravitasi yang lebih kuat berarti mereka mengumpulkan dan menyimpan lebih banyak gas selama pembentukan planet. 155 planet ekstrasolar telah ditemukan sejauh ini, tetapi kebanyakan dari mereka memiliki massa yang lebih sebanding dengan Jupiter gas daripada Bumi berbatu (Jupiter adalah 318 kali massa Bumi).
Meskipun planet baru ini diiklankan sebagai mirip Bumi karena massanya yang relatif rendah, penduduk bumi tidak akan mau menyewa rumah di sana dalam waktu dekat. Untuk satu hal, rumah itu akan meleleh. Suhu permukaan yang diperkirakan untuk planet ini - 200 hingga 400 derajat Celcius (400 hingga 750 derajat Fahrenheit) - disebabkan oleh jarak dekat planet yang berciuman dari bintangnya.
Planet ini berada hanya 0,021 AU dari bintang Gliese 876 (1 AU adalah jarak antara Bumi dan matahari), dan menyelesaikan orbit dalam waktu kurang dari dua hari Bumi. Planet terdekat dengan matahari di tata surya kita - Merkurius yang terik - hampir 20 kali lebih jauh, mengorbit sekitar 0,4 AU.
"Karena planet ini berada dalam orbit dua hari, ia dipanaskan hingga mencapai suhu seperti oven, jadi kami tidak mengharapkan kehidupan," kata anggota tim sains Paul Butler dari Carnegie Institution of Washington.
Di tata surya kita, zona layak huni - wilayah beriklim sedang di mana air bisa ada sebagai cairan di permukaan planet - kira-kira 0,95-1,37 AU, atau di antara orbit Venus dan Mars. Bintang Gliese 876 sekitar 600 kali lebih terang dari matahari kita, sehingga zona layak huni yang diusulkan jauh lebih dekat, sekitar antara 0,06 dan 0,22 AU.
Pada 0,021 AU, planet baru terlalu dekat dengan bintang untuk berada di zona layak huni, dan juga mengalami radiasi energi tinggi seperti sinar ultraviolet dan sinar-X. Sementara katai merah seperti Gliese 876 memancarkan tingkat UV yang lebih rendah daripada bintang-bintang seperti matahari kita, mereka memancarkan sinar-X dengan kekerasan.
Komplikasi lain dari orbit yang begitu dekat adalah bahwa planet ini mungkin terkunci secara tidal, dengan sisi planet yang sama selalu menghadap bintang. Kecuali ada atmosfer yang substansial untuk mendistribusikan panas, satu sisi planet akan matang sementara yang lain akan tetap dingin.
Gliese 876 diperkirakan berusia sekitar 11 miliar tahun, menjadikannya dua kali lebih tua dari matahari kita. Namun, Gliese adalah remaja bagi orang dewasa paruh baya matahari kita. Bintang kelas G seperti matahari kita hidup sekitar 10 miliar tahun, sedangkan kurcaci merah kelas M diperkirakan hidup selama 100 miliar tahun (lebih tua dari usia alam semesta!).
Anggota tim sains Geoff Marcy dari University of California, Berkeley, mengatakan bahwa bintang M membutuhkan waktu lama untuk mendingin dan menyusut menjadi ukuran dan luminositas urutan utama mereka. Dia mengatakan bahwa jika planet ini bermigrasi ke dalam ke orbitnya yang sekarang, planet ini mungkin bergerak selama beberapa juta tahun pertama, dan kemudian mengalami radiasi yang jauh lebih banyak daripada saat ini selama ratusan juta tahun.
Gliese 876 dianggap miskin logam (bagi seorang astronom, unsur apa pun yang lebih berat dari hidrogen dan helium diklasifikasikan sebagai "logam"). Pembentukan planet-planet mungkin terkait dengan logam dari bintang, karena bintang dan planet-planet terbentuk dari bahan asli yang sama. Jadi planet berbatu seperti Bumi, yang terbuat dari unsur-unsur seperti silikat dan besi, diperkirakan akan mengorbit bintang yang kaya logam.
Meskipun miskin logam, Gliese 876 adalah sistem multi planet. Dua planet gas raksasa diketahui mengorbit Gliese 876: planet terluar hampir dua kali massa Jupiter, dan mengorbit pada 0,21 AU; planet tengah sekitar setengah massa Jupiter, mengorbit pada 0,13 AU.
"Seluruh sistem planet adalah semacam miniatur tata surya kita," kata Marcy. "Bintang itu kecil, orbitnya kecil, dan lebih dekat adalah yang terkecil dari mereka, sama seperti arsitektur di tata surya kita sendiri, dengan planet-planet terkecil yang mengorbit ke dalam raksasa."
Kami memiliki lebih banyak ruang siku di tata surya kita. Merkuri lebih jauh dari matahari daripada jarak semua planet ini digabungkan. Planet-planet di sistem Gliese 876 begitu dekat, mereka saling berinteraksi secara gravitasi. Tarik menarik gravitasi semacam ini adalah bagaimana para ilmuwan mampu mendeteksi planet pada awalnya.
Selama orbit, planet-planet akan secara gravitasi menarik bintang mereka dari sisi yang berbeda. Para ilmuwan mengukur pergeseran yang dihasilkan dalam cahaya bintang untuk menentukan keberadaan planet yang mengorbit.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang planet terkecil Gliese 876, para ilmuwan perlu menggunakan teknik berburu planet lain yang disebut transit fotometri. Metode ini melihat bagaimana cahaya bintang tampak turun ketika sebuah planet lewat di depan bintang dari bidang pandang kami. Gerhana planet yang mengorbit memungkinkan para astronom menentukan massa dan jari-jari planet itu. Menjabarkan angka-angka itu menunjukkan kepadatan planet, yang kemudian menunjukkan dari apa planet itu terbuat, dan apakah planet itu berbatu atau gas.
Fotometri transit tidak dapat digunakan untuk memberi tahu kami apa pun tentang planet yang mengorbit Gliese 876, karena sistemnya condong 50 derajat dari sudut pandang kami. Sudut ini berarti planet-planet tidak akan menghalangi cahaya bintang yang mencapai Bumi.
Katai merah adalah jenis bintang yang paling umum di galaksi kita, terdiri dari sekitar 70 persen dari semua bintang. Namun dari 150 kurcaci merah yang telah mereka pelajari selama bertahun-tahun, Marcy dan Butler hanya menemukan planet yang mengorbit dua di antaranya. Karena sebagian besar planet yang ditemukan sejauh ini adalah raksasa gas, ini bisa berarti bahwa kurcaci merah kurang cenderung memendam dunia semacam itu.
Marcy mengatakan mereka akan terus memantau Gliese 876 untuk setiap petunjuk dari planet keempat atau kelima. "Ini pasti akan menjadi salah satu bintang favorit kita mulai sekarang."
Perlombaan ke Garis Finish
Makalah penelitian yang menggambarkan penemuan ini telah diserahkan ke Astrophysical Journal. Para ilmuwan mengatakan mereka menerima laporan wasit awal yang menguntungkan, dan mereka berharap makalah mereka akan diterima dan kemudian diterbitkan dalam beberapa bulan. Selama konferensi pers hari Senin, para ilmuwan ditanya mengapa mereka memutuskan untuk mempublikasikan temuan mereka sekarang, sebelum makalah tersebut diterima untuk dipublikasikan. Apakah itu dilakukan untuk mengalahkan pemburu planet lain yang mungkin panas pada tumit mereka?
Marcy menjawab bahwa mereka ingin mencegah bocornya berita tentang penemuan mereka. “Kami mengetahuinya tiga tahun lalu, kami mengikutinya dengan diam-diam, dengan hati-hati, menjaga rahasia sementara kami memeriksa dua dan tiga kali lipat. Kemudian sekitar sebulan yang lalu saya berbicara dengan Michael Turner di sini, orang-orang di NSF (National Science Foundation), dan bersama-sama kami memutuskan bahwa penemuan ini sangat luar biasa, mungkin apa yang Anda sebut tonggak dalam ilmu planet, sehingga sulit untuk membayangkan menjaga tutupnya lebih lama dari ini. Jadi kami memutuskan bahwa alih-alih bocor ke media berita, dan digiring-giring, dengan satu surat kabar mempelajarinya lebih awal dan seterusnya, bahwa akan lebih baik untuk segera mengumumkan ini. ”
Marcy kemudian diluncurkan ke pertahanan karena mengapa ia percaya temuan mereka benar, dan ia dengan cepat didukung oleh sesama anggota tim. Namun, keakuratan temuan mereka belum dipertanyakan. Mungkin pengumuman awal mereka, dikombinasikan dengan kebutuhan akan kerahasiaan sebelumnya, adalah bukti dari persaingan ketat yang telah menandai perburuan planet sejak awal.
Penemuan planet ekstrasurya pertama diumumkan 5 Oktober 1995 oleh Michel Mayor dan Didier Queloz dari Observatorium Jenewa, dan Marcy dan Butler mengonfirmasi pengamatan minggu berikutnya. Sebuah contoh baru-baru ini dari kompetisi untuk merebut planet "ekstrasurya" lainnya terjadi pada musim panas lalu, ketika pada 25 Agustus 2004, Walikota, Nuno Santos, dan rekannya mengumumkan penemuan planet ekstrasurya pertama bermassa planet Neptunus - pada saat itu ekstrasolar terkecil planet yang dikenal mengorbit bintang seperti matahari. Pengumuman ini datang kurang dari seminggu sebelum dua penemuan planet bermassa Neptunus lainnya diumumkan oleh Marcy dan Butler.
Walikota dan rekan-rekannya juga telah mempelajari Gliese 876. Pada konferensi astronomi pada Juni 1998, masing-masing Walikota dan Marcy secara terpisah mengumumkan deteksi raksasa gas yang lebih masif yang mengorbit bintang ini. Marcy dan Butler pertama kali menindaklanjuti temuan ini, mengumumkan penemuan planet raksasa gas kedua bintang pada tahun 2001.
Misi Kepler, yang akan diluncurkan pada Juni 2008, akan mencari planet terestrial yang mengorbit bintang jauh. Misi ini mendefinisikan planet seukuran Bumi sebagai antara 0,5 dan 2,0 massa Bumi, atau antara 0,8 dan 1,3 diameter Bumi. Planet-planet antara 2 dan 10 massa Bumi, seperti planet yang diumumkan pada hari Senin, didefinisikan sebagai planet-planet Terestrial Besar.
Sumber Asli: NASA Astrobiology
