Cambridge, Gatra.com -- Para astronom telah menemukan sebuah planet ekstrasurya lebih dari dua kali ukuran Bumi yang berpotensi layak huni, membuka pencarian kehidupan bagi planet-planet yang secara signifikan lebih besar dari Bumi tetapi lebih kecil dari Neptunus. Demikian sciencedaily.com, 26/2.
Sebuah tim dari University of Cambridge menggunakan data massa, jari-jari, dan atmosfer dari planet ekstrasurya K2-18b dan menentukan bahwa planet ini dapat menampung air cair pada kondisi yang layak huni di bawah atmosfernya yang kaya hidrogen. Hasilnya dilaporkan dalam The Astrophysical Journal Letters.
Planet luar K2-18b, berjarak 124 tahun cahaya, adalah 2,6 kali radius dan 8,6 kali massa Bumi, dan mengorbit bintangnya di dalam zona layak huni, di mana suhu bisa memungkinkan air cair ada. Planet ini menjadi subjek liputan media yang signifikan pada musim gugur 2019, ketika dua tim yang berbeda melaporkan deteksi uap air di atmosfernya yang kaya hidrogen. Namun, sejauh mana atmosfer dan kondisi interior di bawahnya masih belum diketahui.
"Uap air telah terdeteksi di atmosfer sejumlah exoplanet tetapi, bahkan jika planet ini berada di zona layak huni, itu tidak berarti ada kondisi yang dapat dihuni di permukaan," kata Dr Nikku Madhusudhan dari Cambridge's Institute of Astronomy, yang memimpin penelitian baru. "Untuk membangun prospek kelayakhunian, penting untuk mendapatkan pemahaman terpadu tentang kondisi interior dan atmosfer di planet ini - khususnya, apakah air cair dapat ada di bawah atmosfer.
Mengingat ukuran besar K2-18b, telah disarankan bahwa itu akan lebih seperti versi Neptunus yang lebih kecil daripada versi Bumi yang lebih besar. 'Mini-Neptunus' diharapkan memiliki 'selubung' hidrogen yang signifikan di sekitar lapisan air bertekanan tinggi, dengan inti bagian dalam batuan dan besi. Jika selubung hidrogen terlalu tebal, suhu dan tekanan pada permukaan lapisan air di bawahnya akan terlalu besar untuk mendukung kehidupan.
Sekarang, Madhusudhan dan timnya telah menunjukkan bahwa meskipun ukuran K2-18b, selubung hidrogennya tidak terlalu tebal dan lapisan air dapat memiliki kondisi yang tepat untuk mendukung kehidupan. Mereka menggunakan pengamatan atmosfer yang ada, serta massa dan jari-jari, untuk menentukan komposisi dan struktur atmosfer dan interior menggunakan model numerik terperinci dan metode statistik untuk menjelaskan data.
Para peneliti memastikan atmosfer menjadi kaya hidrogen dengan uap air dalam jumlah yang signifikan. Mereka juga menemukan bahwa tingkat bahan kimia lain seperti metana dan amonia lebih rendah dari yang diharapkan untuk atmosfer seperti itu. Apakah level ini dapat dikaitkan dengan proses biologis masih harus dilihat.
Tim kemudian menggunakan sifat atmosfer sebagai kondisi batas untuk model interior planet. Mereka mengeksplorasi berbagai model yang dapat menjelaskan sifat atmosfer serta massa dan jari-jari planet ini. Ini memungkinkan mereka untuk memperoleh kisaran kondisi yang memungkinkan di bagian dalam, termasuk luasnya selubung hidrogen dan suhu serta tekanan pada lapisan air.
"Kami ingin mengetahui ketebalan selubung hidrogen - seberapa dalam hidrogen," kata rekan penulis Matthew Nixon, seorang mahasiswa PhD di Institut Astronomi. "Meskipun ini adalah pertanyaan dengan beberapa solusi, kami telah menunjukkan bahwa Anda tidak perlu banyak hidrogen untuk menjelaskan semua pengamatan bersama."
Para peneliti menemukan bahwa batas maksimum dari amplop hidrogen yang diizinkan oleh data adalah sekitar 6% dari massa planet ini, meskipun sebagian besar solusi membutuhkan jauh lebih sedikit. Jumlah minimum hidrogen adalah sekitar sepersejuta massa, mirip dengan fraksi massa atmosfer Bumi. Secara khusus, sejumlah skenario memungkinkan dunia lautan, dengan air cair di bawah atmosfer pada tekanan dan suhu yang serupa dengan yang ditemukan di lautan Bumi.
Penelitian ini membuka pencarian kondisi yang dapat dihuni dan tanda tangan bio di luar tata surya ke planet ekstrasurya yang jauh lebih besar dari Bumi, di luar planet ekstrasurya yang mirip Bumi. Selain itu, planet-planet seperti K2-18b lebih mudah diakses oleh pengamatan atmosfer dengan fasilitas pengamatan saat ini dan di masa depan. Kendala atmosfer yang diperoleh dalam penelitian ini dapat disempurnakan menggunakan pengamatan masa depan dengan fasilitas besar seperti James Webb Space Telescope yang akan datang.
