Pasadena, Gatra.com- Pemburu Planet Badan Antariksa Amerika (NASA) yang berjuluk Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) menemukan planet seukuran Bumi pertama di zona layak huni. Kisaran jarak dari bintang induk di mana kondisinya tepat untuk memungkinkan keberadaan air cair di permukaan. Demikian dilansir nasa.gov, 07/01.
Para ilmuwan mengonfirmasi penemuan planet yang disebut TOI 700 d, menggunakan Teleskop Luar Angkasa Spitzer NASA. Mereka telah memodelkan lingkungan potensial planet tersebut untuk membantu menginformasikan pengamatan di masa mendatang.
TOI 700 d adalah satu dari sedikit planet seukuran Bumi yang sejauh ini ditemukan di zona layak huni sebuah bintang. Lainnya termasuk beberapa planet dalam sistem TRAPPIST-1 dan dunia lain yang ditemukan Teleskop Luar Angkasa Kepler NASA .
“TESS dirancang dan diluncurkan secara khusus untuk menemukan planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang terdekat,” kata Paul Hertz, direktur divisi astrofisika di Markas Besar NASA di Washington.
“Planet di sekitar bintang terdekat paling mudah untuk ditindaklanjuti dengan teleskop yang lebih besar di luar angkasa dan di Bumi. Menemukan TOI 700 d adalah penemuan sains utama untuk TESS. Mengonfirmasi ukuran planet dan status zona layak huni dengan Spitzer adalah kemenangan lain bagi Spitzer saat mendekati akhir operasi sains Januari ini," katanya.
TESS memantau sebagian besar langit, yang disebut sektor, selama 27 hari sekaligus. Tatapan panjang ini memungkinkan satelit untuk melacak perubahan kecerahan bintang yang disebabkan planet yang mengorbit ketika melintas di depan bintangnya dari sudut pandang kita, sebuah peristiwa yang disebut transit.
TOI 700 adalah bintang kerdil M kecil dan dingin yang terletak lebih dari 100 tahun cahaya di konstelasi selatan Dorado (Emas). Bintang ini kira-kira 40% dari massa dan ukuran Matahari dan sekitar setengah suhu permukaannya. Bintang itu muncul di 11 dari 13 sektor yang diamati TESS selama tahun pertama misi, dan para ilmuwan menangkap beberapa kali transit oleh tiga planetnya.
Bintang itu awalnya salah diklasifikasikan dalam database TESS karena lebih mirip dengan Matahari kita, yang berarti planet-planet itu tampak lebih besar dan lebih panas daripada yang sebenarnya. Beberapa peneliti, termasuk Alton Spencer, seorang siswa SMA yang bekerja dengan anggota tim TESS, mengidentifikasi kesalahan tersebut.
“Saat kami mengoreksi parameter bintang, ukuran planetnya turun, dan kami menyadari planet terluar seukuran Bumi dan berada di zona layak huni,” kata Emily Gilbert, seorang mahasiswa pascasarjana di University of Chicago. “Selain itu, dalam data 11 bulan kami tidak melihat suar dari bintang, yang meningkatkan kemungkinan TOI 700 d layak huni dan memudahkan pemodelan kondisi atmosfer dan permukaannya.”
Gilbert dan peneliti lainnya mempresentasikan temuan tersebut pada pertemuan ke-235 American Astronomical Society di Honolulu, dan tiga makalah – salah satunya dipimpin Gilbert – telah diserahkan ke jurnal ilmiah.
Planet terdalam, yang disebut TOI 700 b, hampir persis seukuran Bumi, mungkin berbatu dan menyelesaikan satu orbit setiap 10 hari. Planet tengah, TOI 700 c, berukuran 2,6 kali lebih besar dari Bumi — antara ukuran Bumi dan Neptunus — mengorbit setiap 16 hari dan kemungkinan merupakan dunia yang didominasi gas.
TOI 700 d, planet terluar yang diketahui dalam sistem dan satu-satunya di zona layak huni, berukuran 20% lebih besar dari Bumi, mengorbit setiap 37 hari dan menerima dari bintangnya 86% energi yang diberikan Matahari ke Bumi. Semua planet dianggap terkunci secara pasang surut ke bintangnya, yang berarti mereka berputar sekali per orbit sehingga satu sisi terus-menerus bermandikan cahaya matahari.
Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh Joseph Rodriguez, seorang astronom di Pusat Astrofisika | Harvard & Smithsonian di Cambridge, Massachusetts, meminta pengamatan lanjutan dengan Spitzer untuk memastikan TOI 700 d.
"Mengingat dampak dari penemuan ini - bahwa ini adalah planet seukuran Bumi zona layak huni pertama TESS - kami benar-benar ingin pemahaman kami tentang sistem ini menjadi sekonkret mungkin," kata Rodriguez. “Spitzer melihat TOI 700 d transit tepat seperti yang kami harapkan. Ini merupakan tambahan yang bagus untuk warisan misi yang membantu mengonfirmasi dua planet TRAPPIST-1 dan mengidentifikasi lima lainnya.”
Data Spitzer meningkatkan keyakinan para ilmuwan bahwa TOI 700 d adalah planet nyata dan mempertajam pengukuran periode orbitnya sebesar 56% dan ukurannya sebesar 38%. Itu juga mengesampingkan kemungkinan penyebab astrofisika lain dari sinyal transit, seperti keberadaan bintang pendamping yang lebih kecil dan lebih redup dalam sistem itu.
Rodriguez dan rekan-rekannya juga menggunakan pengamatan lanjutan dari teleskop darat 1 meter di jaringan Observatorium Las Cumbres global untuk meningkatkan kepercayaan para ilmuwan terhadap periode orbit dan ukuran TOI 700 c masing-masing sebesar 30% dan 36%.
Karena TOI 700 terang, dekat, dan tidak menunjukkan tanda suar bintang, sistem ini merupakan kandidat utama untuk pengukuran massa yang akurat oleh observatorium berbasis darat saat ini. Pengukuran ini dapat mengkonfirmasi perkiraan para ilmuwan bahwa planet dalam dan luar berbatu dan planet tengah terbuat dari gas.
Misi masa depan mungkin dapat mengidentifikasi apakah planet memiliki atmosfer dan, jika demikian, bahkan menentukan komposisinya.
Meskipun kondisi pasti di TOI 700 d tidak diketahui, ilmuwan dapat menggunakan informasi terkini, seperti ukuran planet dan jenis bintang yang diorbitnya, untuk menghasilkan model komputer dan membuat prediksi. Para peneliti di Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Maryland, memodelkan 20 lingkungan potensial TOI 700 d untuk mengukur apakah versi apa pun akan menghasilkan suhu permukaan dan tekanan yang sesuai untuk kelayakhunian.
Model iklim 3D mereka memeriksa berbagai jenis permukaan dan komposisi atmosfer yang biasanya dikaitkan dengan apa yang dianggap para ilmuwan sebagai dunia yang berpotensi layak huni. Karena TOI 700 d terkunci secara pasang surut pada bintangnya, formasi awan dan pola angin planet ini mungkin sangat berbeda dari Bumi.
Salah satu simulasi termasuk TOI 700 d yang tertutup lautan dengan atmosfer padat yang didominasi karbon dioksida, mirip dengan yang diduga para ilmuwan mengelilingi Mars ketika masih muda. Model atmosfer berisi lapisan awan yang dalam di sisi yang menghadap bintang. Model lain menggambarkan TOI 700 d sebagai versi Bumi modern tanpa awan, di mana angin mengalir menjauh dari sisi malam planet dan berkumpul di titik yang langsung menghadap bintang.
Saat cahaya bintang melewati atmosfer planet, ia berinteraksi dengan molekul seperti karbon dioksida dan nitrogen untuk menghasilkan sinyal berbeda, yang disebut garis spektral. Tim pemodelan, yang dipimpin oleh Gabrielle Engelmann-Suissa, asisten peneliti tamu dari Universities Space Research Association di Goddard, menghasilkan spektrum simulasi untuk 20 versi model TOI 700 d.
“Suatu hari nanti, saat kami memiliki spektrum nyata dari TOI 700 d, kami dapat menelusuri kembali, mencocokkannya dengan spektrum simulasi terdekat, lalu mencocokkannya dengan model,” kata Engelmann-Suissa. “Ini mengasyikkan karena apa pun yang kita ketahui tentang planet ini, itu akan terlihat sangat berbeda dari apa yang kita miliki di Bumi.”
TESS adalah misi Penjelajah Astrofisika NASA yang dipimpin dan dioperasikan oleh MIT di Cambridge, Massachusetts, dan dikelola Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA. Mitra tambahan termasuk Northrop Grumman, berbasis di Falls Church, Virginia; Pusat Penelitian Ames NASA di Lembah Silikon California; Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian di Cambridge, Massachusetts; Laboratorium Lincoln MIT; dan Institut Sains Teleskop Luar Angkasa di Baltimore. Lebih dari selusin universitas, lembaga penelitian, dan observatorium di seluruh dunia menjadi peserta dalam misi tersebut.
Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California, mengelola misi Spitzer Space Telescope untuk Direktorat Misi Sains NASA di Washington. Operasi sains dilakukan di Pusat Sains Spitzer di Caltech di Pasadena. Operasi ruang angkasa berbasis di Lockheed Martin Space di Littleton, Colorado. Data diarsipkan di Arsip Sains Inframerah yang bertempat di IPAC di Caltech. Caltech mengelola JPL untuk NASA.
Pekerjaan pemodelan didanai melalui Kolaborasi Lingkungan Penjual Exoplanet di Goddard, sebuah kolaborasi multidisiplin yang menyatukan para ahli untuk membangun model komputer yang komprehensif dan canggih untuk menganalisis pengamatan planet ekstrasurya saat ini dan masa depan dengan lebih baik.
