Pemburu planet terbaru NASA kemungkinan telah menemukan planet pertamanya, dan beberapa hari setelah itu, yang kedua. Para astronom sedang menunggu konfirmasi independen dari teleskop lain, tetapi kejelekan dari planet-planet baru bisa bergulir berkat daftar calon yang semakin dalam dan terus bertambah — sebuah tangkapan yang mengesankan untuk teleskop luar angkasa yang mengambil citra sains pertamanya kurang dari dua bulan lalu.
Satelit Transit Exoplanet Survey (TESS) diluncurkan pada bulan April tahun ini dan menghabiskan beberapa bulan terbang ke orbit terakhirnya, memutar keluar sejauh bulan dan kemudian kembali mendekati untuk mengirimkan data ke Bumi. Dari sudut pandang ini, TESS akan melakukan survei dua tahun untuk memindai sekitar 85 persen langit. Observatorium yang mengorbit itu diharapkan menemukan ribuan eksoplanet di sekitar bintang-bintang terdekat dan paling terang — kandidat sempurna untuk studi lebih lanjut menggunakan teleskop yang lebih besar.
Dua planet pertama yang ditemukan TESS adalah dunia yang aneh. Seseorang terlihat seperti miniatur Neptunus, tetapi duduk lebih dekat dengan bintangnya, membuatnya lebih panas dan lebih tidak stabil daripada planet biru besar tata surya kita. Yang lainnya adalah dunia seukuran Bumi yang terkunci dalam pelukan dengan bintangnya yang begitu ketat sehingga ia menyelesaikan orbit hanya dalam 11 jam, membuat kondisi permukaan sangat mengerikan.
Tetapi dari ribuan exoplanet yang akan diungkapkan TESS, para ilmuwan terutama tertarik hanya dalam sepersekian persen. Natalia Guerrero, wakil manajer TESS Objects of Interest (TOI) di MIT, mengatakan pesawat ruang angkasa itu benar-benar memburu sekitar 50 planet, masing-masing kurang dari empat kali radius Bumi dan dalam zona layak huni bintang mereka. *
“Kami berharap kami menemukan lebih dari itu, tetapi itulah yang kami harapkan, ” kata Guerrero.
Satelit Transit Exoplanet Survey (TESS) mengambil snapshot dari Awan Magellan Besar ini (kanan) dan bintang terang R Doradus (kiri) hanya dengan satu detektor dari salah satu kameranya pada hari Selasa, 7 Agustus. Kerangka ini merupakan bagian dari petak langit selatan TESS menangkap citra sains "cahaya pertama" sebagai bagian dari putaran awal pengumpulan data. (NASA / MIT / TESS) Sementara seluruh katalog planet ekstrasurya akan membantu para ilmuwan mempelajari tentang distribusi planet-planet di seluruh galaksi, segelintir yang Guerrero harapkan untuk menemukan sebagian besar adalah target ideal dalam pencarian dunia lain yang dapat menopang kehidupan. Sebuah planet yang kurang dari empat jari-jari Bumi kemungkinan berbatu, misalnya, dan jika ia juga mengorbit jarak yang benar dari bintangnya (yang tergantung pada ukuran dan suhu bintang), itu dapat mendukung air permukaan cair. Sejumlah faktor lain memengaruhi apakah kehidupan bisa secara realistis ada di planet — kelimpahan senyawa organik, misalnya — tetapi mengingat apa yang kita ketahui tentang Bumi, planet berbatu dengan air tampaknya merupakan tempat terbaik untuk memulai.
Selain itu, generasi teleskop besar berikutnya akan dapat mempelajari planet-planet ini dengan cara yang tidak mungkin dilakukan dengan teleskop saat ini. TESS menemukan planet melalui metode transit, yang mencari kemiringan dalam cahaya bintang yang disebabkan oleh sebuah planet yang bergerak di depan. Sensor cahaya canggih pada teleskop ruang angkasa "dapat mendeteksi jumlah cahaya yang dihadang ngengat ketika terbang melintasi bulan purnama, " kata Guerrero. Karena itu, setiap planet yang ditemukan TESS akan menjadi planet yang lewat di depan bintangnya dari sudut pandang kami, yang menghadirkan peluang untuk menemukan target untuk langkah besar berikutnya dalam perburuan dunia yang mirip Bumi: mengukur atmosfer.
Untuk mengetahui dari mana atmosfer planet ekstrasurya terbuat, Anda memerlukan alat yang disebut spektrometer, yang dapat menganalisis tanda tangan kimia benda langit. Ketika sebuah planet lewat di depan bintangnya, sebagian cahaya bintang melewati atmosfer, dan panjang gelombang cahaya tertentu disaring oleh kehadiran unsur-unsur tertentu. Saat ini, dengan sesuatu seperti Hubble Space Telescope, pengukuran seperti itu hanya dapat dilakukan untuk planet-planet berukuran Jupiter terdekat atau lebih besar. Tetapi teleskop luar angkasa raksasa — yang seperti James Webb Space Telescope yang akan datang, sebuah monster berukuran lapangan tenis yang dijadwalkan akan diluncurkan pada tahun 2021 — akan dapat mengisolasi cahaya yang melewati atmosfer planet yang lebih kecil untuk mencari tahu dari mana udara planet itu terbuat dari . Dengan teleskop dan kondisi yang tepat, sebuah atmosfer dapat mengungkap dirinya sendiri, dan sebuah dunia yang kita tahu berukuran seukuran Bumi dapat benar-benar menjadi seperti Bumi jika memiliki atmosfer seperti kita.
TESS mencari planet-planet yang relatif dekat, dalam waktu sekitar 330 tahun cahaya, yang tersebar di belahan bumi utara dan selatan (teleskop antariksa sedang mencari selatan sekarang dan akan berbelok ke utara sekitar tahun depan). Pendekatan ini tidak seperti teleskop luar angkasa besar pemburu planet NASA lainnya, Kepler, yang telah menatap bidang bintang yang sama selama sekitar empat tahun. Sementara Kepler dapat mengumpulkan cukup cahaya untuk menemukan planet sejauh 3.000 tahun cahaya, misi survei baru dengan TESS akan menemukan planet terdekat di semua lokasi langit.
Abel Mendez, direktur Lab Habitability Planetary di University of Puerto Rico di Arecibo, menyimpan katalog planet yang berpotensi layak huni yang ditemukan sejauh ini. Saat ini, ada total 55 planet dalam daftar, dengan 22 ukuran Bumi, satu ukuran Mars, dan 32 "Bumi Super" yang kira-kira dua kali ukuran Bumi. (Ini adalah angka-angka optimis — di bawah seperangkat kriteria yang paling ketat, hanya 14 planet yang membuat potongan “layak huni”).
Mendez mengatakan dia percaya TESS akan menghasilkan "lusinan" planet ekstrasurya yang dapat dihuni baru, dan teleskop juga akan memperluas kemampuan timnya untuk mempelajari beberapa dunia yang jauh ini. Dari beberapa lusin planet yang dapat dihuni yang diketahui, hanya empat yang berada dalam bidang pandang Arecibo. "TESS akan memberikan lebih banyak target untuk pengamatan tindak lanjut oleh Arecibo dan banyak teleskop lain di seluruh dunia, " kata Mendez.
Selain menyelidiki atmosfer jauh, pengamatan lanjutan dengan teleskop di seluruh dunia dapat mengajarkan kita jumlah yang mengejutkan tentang planet yang berjauhan jauh. Ambil Pi Mensae c, misalnya, planet pertama yang ditemukan oleh TESS. Dunia mengorbit bintang Pi Mensae sekitar 60 tahun cahaya, atau 350 triliun mil. Ini menyelesaikan orbit hanya dalam 6, 27 hari, dan memiliki radius sekitar dua kali ukuran Bumi - dua parameter yang TESS dapat ukur ketika planet melewati di depan bintang inangnya.
Tapi ada sedikit data penting lain yang TESS tidak bisa ukur: massa.
Planet Pi Mensae c memiliki massa hampir lima kali Bumi. Untuk menghitung angka ini, para astronom harus mencelupkan kembali ke data lama bintang. Pi Mensae, atau HD 39091, sudah diketahui memiliki satu planet raksasa — sepuluh kali massa Jupiter. Planet itu ditemukan pada tahun 2001 oleh Anglo-Australian Planet Search (salah satu kelompok pemburu planet ekstrasurya yang paling awal) melalui proses yang disebut kecepatan radial. Metode kecepatan radial melihat gangguan dalam gerakan bintang, yang dapat menunjukkan bahwa sebuah planet menarik bintang dengan gravitasinya. Teknik ini terutama berguna untuk menemukan planet besar, tetapi begitu ditemukan, pengukuran kecepatan radial dapat digunakan untuk menghitung massa.
"Walaupun sinyal planet [baru] itu pasti ada dalam data yang sudah ada, itu tidak terlalu besar karena planet ini sangat kecil, " kata Jennifer Burt, seorang rekan postdoctoral Torres di MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research yang bekerjasama -Penulis kertas merinci planet TESS pertama.
Teknisi bekerja untuk menyelesaikan teleskop luar angkasa TESS sebelum diluncurkan. (NASA) Setelah menentukan massa Pi Mensae c, para astronom menyadari bahwa planet ini kemungkinan lebih mirip dengan varian Neptunus yang sangat kecil daripada varian Bumi yang sangat besar. Tetapi dalam beberapa hari setelah mengumumkan planet pertama mereka, tim TESS telah menemukan planet kedua — dan ini benar-benar aneh.
Planet ini mengorbit bintang LHS 3844, yang merupakan bintang kecil yang keren yang disebut katai merah. Bintang-bintang kecil yang keren ini mewakili jenis bintang yang paling berlimpah di alam semesta. Banyak katai merah memiliki planet yang mengorbit dalam hitungan hari, tetapi planet yang baru ditemukan di sekitar LHS 3844 ini menyelesaikan orbitnya hanya dalam 11 jam. Satu minggu di Bumi menyumbang 15 "tahun" di planet ini, menempatkannya dalam kelas kecil planet periode ultra-pendek.
Pada awalnya, penemuan TESS akan condong ke arah planet-planet semacam ini — transit berulang-ulang melintasi bintang berarti mereka lebih mudah dideteksi. Dengan puluhan kandidat kuat masih ada dalam daftar TESS untuk sektor ini, mungkin ada banyak penemuan di sudut jalan. Planet-planet agunan semacam itu akan menumpuk selama misi sementara kita menunggu untuk menemukan lebih banyak dunia mirip Bumi yang mengorbit bintang-bintang mereka dalam beberapa ratus hari.
Tapi seperti yang ditunjukkan Burt, bahkan planet yang tidak ramah pun melukiskan kisah cemerlang langit malam. Bintang Pi Mensae, sekarang dengan dua planet yang dikenal, cukup cerah untuk dilihat dengan mata telanjang. Ketika misi dua tahun awal TESS selesai — dan tim sudah merencanakan perpanjangan misi — kita harus memiliki pemahaman yang baik tentang bintang-bintang terdekat mana yang mengorbit dunia mereka sendiri.
"Pada saat TESS menyelesaikan misinya, Anda seharusnya dapat berjalan ke halaman belakang Anda, menunjuk bintang, dan tahu ada planet di sekitarnya, " kata Burt. Mungkin salah satu dari planet itu bahkan akan terlihat sedikit seperti milik kita.
* Catatan Editor, 28 September 2018: Versi sebelumnya dari artikel ini secara keliru menyatakan bahwa tim TESS berharap menemukan sekitar 50 planet di zona layak huni dengan massa Bumi kurang dari empat kali lipat, padahal, kenyataannya, itu kurang dari empat kali radius Bumi. Cerita telah diedit untuk memperbaiki fakta itu.
