Dua dekade lalu, para astronom menemukan planet pertama yang mengorbit bintang seperti matahari kita, sebuah dunia raksasa yang terletak sekitar 50 tahun cahaya. Penemuan itu membuka pintu air, dan saat ini para ilmuwan telah menunjuk lebih dari 1800 planet ekstrasurya — atau planet ekstrasurya — dalam berbagai bentuk, ukuran, dan komposisi. Pertanyaan besar sekarang adalah bagaimana planet-planet umum seperti kita mungkin ada di galaksi kita, dan berapa banyak dunia seperti Bumi memiliki benda yang tepat untuk menampung kehidupan.
Konten terkait
- Dalam Pasangan yang Langka, Planet Seperti Venus Telah Ditemukan Di Sekitar "Bintang Gagal"
- Inilah Cara Astronom Sebenarnya Menemukan Planet di Tata Surya Lain
- Mungkin Ada Planet Bumi Yang Lebih Seperti Bumi Daripada Yang Kita Bayangkan
Mencari tahu tempat-tempat terbaik untuk mencari sering melibatkan pencarian exoplanet yang tampaknya memiliki komposisi berbatu yang sama dengan Bumi dan yang mengorbit cukup jauh dari bintang-bintang mereka untuk memiliki air cair di permukaan mereka. Sekarang dua tim di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian (CfA) telah menyempurnakan perburuan dengan menghitung ukuran dan massa dunia yang paling mungkin ramah terhadap kehidupan.
Menopang pekerjaan teoretis itu, para astronom juga mengumumkan minggu ini bahwa 12 dunia yang ditemukan oleh teleskop ruang angkasa NASA Kepler kemungkinan besar adalah planet-planet kecil yang mirip Bumi yang mengorbit di zona layak huni, wilayah di sekitar bintang yang tepat untuk air, dan mungkin kehidupan. Pekerjaan itu menggandakan jumlah dunia seukuran Bumi yang diketahui yang bisa dihuni.
"Kami belum memiliki kembar Bumi yang pasti, tetapi kami mulai mengisi populasi planet-planet yang ada di lingkungan itu, " kata ilmuwan Kepler, Douglas Caldwell di SETI Institute. Caldwell mempresentasikan analisis tim dari 12 planet hari ini pada pertemuan ke-225 dari American Astronomical Society di Seattle.
Secara teknis, hanya 11 dari selusin dunia yang telah diverifikasi ke tingkat kepercayaan yang sama dengan planet Kepler lain yang dikonfirmasi. Dunia ke-12 masih dianggap sebagai calon planet, meskipun Caldwell mengatakan kepercayaan tim bahwa itu nyata masih sangat tinggi. Dari 11 planet yang dikonfirmasi, dua yang terkecil sangat menarik dalam perburuan saudara kembar Bumi. Kepler-438b hanya 1, 12 kali ukuran Bumi, sedangkan Kepler-442b adalah 1, 33 kali ukuran Bumi.
Itu berarti kedua planet sangat mungkin menjadi dunia berbatu dengan komposisi kimia yang sama seperti Bumi, menurut sebuah studi terpisah yang dipimpin oleh Cney Courtney Dressing. Di tata surya kita, planet-planet itu kecil dan berbatu, seperti Bumi dan Mars, atau besar dan gas, seperti Jupiter dan Neptunus. Banyak yang mengejutkan para astronom, banyak dari exoplanet yang ditemukan sejauh ini adalah benda-benda aneh yang jatuh di antara ukuran Bumi dan Neptunus. Kita belum dapat melihat exoplanet ini secara langsung — para astronom menemukannya dengan mencari sedikit penurunan dalam cahaya bintang ketika planet-planet yang mengorbit lewat di depan, atau transit, bintang-bintang inangnya. Tanpa pandangan yang lebih rinci, para ilmuwan belum yakin "Bumi super" mana yang benar-benar berbatu dan mana yang lebih seperti mini-Neptunus yang dingin.
"Bagian dari masalah dengan mencari tahu apakah Bumi super itu berbatu atau gas adalah bahwa kita tidak memiliki contoh di tata surya sendiri, " kata Caldwell. Untuk mencari jawaban, para astronom harus mendapatkan ukuran dan massa planet serta menghitung kerapatannya, yang memberikan gambaran tentang komposisinya. Jadi Dressing dan timnya beralih ke teleskop di Kepulauan Canary yang dilengkapi dengan instrumen untuk mengukur massa planet dengan akurasi tinggi. Mereka menggunakannya untuk mempelajari beberapa planet yang diketahui dan memetakan hubungan antara ukuran dan massa.
Mereka menemukan bahwa dunia yang lebih kecil kurang dari 1, 6 kali ukuran Bumi cenderung memiliki massa yang tepat untuk planet ini menjadi berbatu. Terlebih lagi, sebagian besar exoplanet kecil yang mereka periksa memiliki kepadatan yang tepat untuk memiliki bahan yang sama dengan Bumi: campuran silikon, besi, oksigen, magnesium dengan sejumlah logam lainnya. Dunia yang lebih besar biasanya jauh lebih padat, yang berarti mereka terutama hidrogen atau gas lainnya.
"Tata surya kita tidak seunik yang kita kira, " kata Dressing dalam sebuah pernyataan. "Sepertinya exoplanet berbatu menggunakan bahan dasar yang sama."
Faktor utama lainnya adalah bahwa kehidupan seperti yang kita tahu tampaknya bergantung pada tubuh besar air cair. Di Bumi, air mencakup sekitar 70 persen permukaan planet. Tetapi karya terbaru menunjukkan bahwa ia juga bergerak melalui bagian dalam planet, karena didorong di bawah tanah oleh lempeng tektonik, terperangkap dalam mineral dan dimuntahkan kembali oleh gunung berapi. Para peneliti sekarang berpikir proses daur ulang berair ini sangat penting untuk menjaga lautan stabil di permukaan planet.
Laura Schaefer dan Dimitar Sasselov di CfA menggunakan model komputer untuk melihat seberapa baik exoplanet hingga 1, 5 kali ukuran Bumi dapat membentuk dan mempertahankan lempeng tektonik. Mereka memvariasikan massa dari dunia mereka yang mungkin, naik hingga lima kali lebih besar dari Bumi. Hasilnya menunjukkan bahwa super-Bumi antara dua dan empat kali massa Bumi akan menjadi yang terbaik dalam membangun lautan yang stabil. Lautan di dunia ini akan bertahan setidaknya 10 miliar tahun, kata mereka.
Tetapi model mereka juga menunjukkan bahwa dunia yang lebih besar memiliki kerak yang lebih tebal, yang menunda dimulainya aktivitas vulkanik, dan dengan demikian pembentukan laut, di permukaan. Mereka menghitung bahwa dibutuhkan sekitar satu miliar tahun setelah planet sebesar ini terbentuk bagi samudera. Dengan asumsi evolusi mengikuti tingkat yang sama seperti di Bumi, taruhan terbaik kami untuk menemukan planet dengan kehidupan mungkin adalah Bumi super yang setidaknya berusia 5, 5 miliar tahun, kata tim itu.
Planet seukuran Bumi baru yang ditemukan oleh bintang-bintang Kepler mengorbit yang relatif muda. Dan untuk saat ini para ilmuwan tidak yakin tentang massa planet-planet ini. Tetapi dengan memiliki lebih banyak planet dalam katalog yang setidaknya sepupu Bumi membantu para astronom menjawab pertanyaan tentang seberapa umum dunia yang berpotensi dihuni di galaksi kita.
"Semua orang ingin menjadi yang pertama menemukan dan mengumumkan kembaran Bumi, tetapi secara ilmiah itu tidak akan menjadi hal terpenting yang keluar dari Kepler, " kata Caldwell. "Dengan super-Bumi, kita melihat kelas planet yang tidak kita ketahui sebelumnya, jadi melihat bagaimana mereka terbentuk dan betapa berbedanya mereka dari Bumi dapat meningkatkan model kita tentang bagaimana semua planet terbentuk. Bagaimana air naik Bumi, dan ketika dalam proses pembentukannya sampai di sini? Dengan menemukan planet serupa di sistem pada usia lain, kami berharap mendapatkan gagasan yang lebih baik tentang pertanyaan itu. "
Catatan Editor: Kisah ini telah diperbarui untuk mengoreksi tanggal untuk planet ekstrasurya pertama yang ditemukan di sekitar bintang seperti matahari; penemuan itu dibuat dua dekade lalu, pada 1995.
