Studi tentang planet ekstra-surya telah mengungkapkan beberapa hal yang fantastis dan menarik. Sebagai contoh, dari ribuan planet yang ditemukan sejauh ini, banyak yang jauh lebih besar daripada planet Solar. Sebagai contoh, sebagian besar raksasa gas yang telah diamati mengorbit dekat bintang-bintang mereka (alias "Jupiters Panas") memiliki massa yang serupa dengan Jupiter atau Saturnus, tetapi juga memiliki ukuran yang secara signifikan lebih besar.
Sejak astronom pertama kali menempatkan batasan pada ukuran raksasa gas ekstra-surya tujuh tahun lalu, misteri mengapa planet-planet ini begitu masif telah bertahan. Berkat penemuan planet kembar baru-baru ini dalam sistem K2-132 dan K2-97 - yang dibuat oleh tim dari Institut Astronomi Universitas Hawaii menggunakan data dari Kepler misi - ilmuwan percaya kita semakin dekat dengan jawabannya.
Penelitian yang merinci penemuan - “Seeing Double with K2: Menguji inflasi kembali dengan Dua Planet yang Sangat Serupa di Sekitar Bintang Cabang Raksasa Merah ”- baru-baru ini muncul di Jurnal Astrofisika. Tim ini dipimpin oleh Samuel K. Grunblatt, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Hawaii, dan termasuk anggota dari Sydney Institute for Astronomy (SIfA), Caltech, Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian (CfA), Pusat Penerbangan Antariksa NASA Goddard Space , SETI Institute, dan beberapa universitas dan institut penelitian.
Karena sifat "panas" dari planet-planet ini, ukurannya yang tidak biasa diyakini terkait dengan panas yang mengalir masuk dan keluar dari atmosfer mereka. Beberapa teori telah dikembangkan untuk menjelaskan proses ini, tetapi tidak ada cara untuk mengujinya. Seperti yang dijelaskan Grunblatt, "karena kita tidak memiliki jutaan tahun untuk melihat bagaimana sistem planet tertentu berevolusi, teori-teori inflasi planet sulit dibuktikan atau dibantah."
Untuk mengatasinya, Grunblatt dan rekan-rekannya mencari melalui data yang dikumpulkan oleh NASA Kepler misi (khusus dari K2 misi) untuk mencari "Hot Jupiters" yang mengorbit bintang raksasa merah. Ini adalah bintang yang telah keluar dari urutan utama rentang hidupnya dan memasuki fase Cabang Raksasa Merah (RGB), yang ditandai dengan ekspansi masif dan penurunan suhu permukaan.
Akibatnya, raksasa merah dapat menyalip planet yang mengorbit dekat dengan mereka sementara planet yang dulunya jauh akan mulai mengorbit dengan cermat. Sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Eric Lopez - anggota Direktorat Sains dan Eksplorasi NASA Goddard - panas Jupiter bahwa orbit raksasa merah harus menjadi meningkat jika output energi langsung dari bintang induk mereka adalah proses dominan menggembungkan planet.
Sejauh ini, pencarian mereka telah menghasilkan dua planet - K2-132b dan K2-97 b - yang hampir identik dalam hal periode orbitnya (9 hari), jari-jari dan massa. Berdasarkan pengamatan mereka, tim mampu menghitung dengan tepat jari-jari kedua planet dan menentukan bahwa mereka 30% lebih besar dari Jupiter. Pengamatan tindak lanjut dari W.M. Observatorium Keck di Maunakea, Hawaii, juga menunjukkan bahwa planet-planet itu hanya setengah sebesar Jupiter.
Tim kemudian menggunakan model untuk melacak evolusi planet-planet dan bintang-bintang mereka dari waktu ke waktu, yang memungkinkan mereka untuk menghitung berapa banyak panas yang diserap planet-planet dari bintang-bintang mereka. Karena panas ini dipindahkan dari lapisan luarnya ke interiornya yang dalam, planet-planet itu bertambah besar ukurannya dan berkurangnya kepadatan. Hasil mereka menunjukkan bahwa sementara planet-planet mungkin membutuhkan peningkatan radiasi untuk mengembang, jumlah yang mereka dapatkan lebih rendah dari yang diharapkan.
Sementara studi terbatas dalam ruang lingkup, studi Grunblatt dan timnya konsisten dengan teori bahwa raksasa gas besar meningkat akibat panasnya bintang inangnya. Hal ini didukung oleh garis bukti lain yang mengisyaratkan bahwa radiasi bintang adalah semua yang dibutuhkan oleh raksasa gas untuk secara dramatis mengubah ukuran dan kepadatannya. Ini tentu saja penting, mengingat bahwa Matahari kita sendiri akan keluar dari urutan utamanya suatu hari nanti, yang akan memiliki efek drastis pada sistem planet kita.
Dengan demikian, mempelajari bintang raksasa merah di kejauhan dan apa yang dilalui planet mereka akan membantu para astronom memprediksi apa yang akan dialami Tata Surya kita, meskipun dalam beberapa miliar tahun. Seperti yang dijelaskan Grunblatt dalam pernyataan pers IfA:
“Mempelajari bagaimana evolusi bintang mempengaruhi planet adalah perbatasan baru, baik di tata surya kita maupun di planet kita. Dengan gagasan yang lebih baik tentang bagaimana planet merespons perubahan ini, kita dapat mulai menentukan bagaimana evolusi Matahari akan mempengaruhi atmosfer, lautan, dan kehidupan di Bumi. "
Diharapkan bahwa survei masa depan yang didedikasikan untuk studi gas raksasa di sekitar bintang raksasa merah akan membantu menyelesaikan perdebatan antara teori inflasi planet yang bersaing. Atas upaya mereka, Grunblatt dan timnya baru-baru ini diberikan waktu dengan Teleskop Luar Angkasa Spitzer milik NASA, yang mereka rencanakan akan digunakan untuk melakukan pengamatan lebih lanjut tentang K2-132 dan K2-97, dan masing-masing raksasa gas mereka.
Pencarian planet di sekitar bintang raksasa merah juga diperkirakan akan meningkat di tahun-tahun mendatang dengan penempatan Satelit Transit Exoplanet Survey NASA (TESS) dan James Webb Space Telescope (JWST). Misi-misi ini akan diluncurkan masing-masing pada tahun 2018 dan 2019, sementara misi K2 diperkirakan akan berlangsung setidaknya satu tahun lagi.
