Tata Surya Mini di Bintang KOI-351

Kehadiran sistem keplanetan yang lain “sudah bukan hal yang aneh”. Setidaknya saat ini sudah ditemukan 1047 planet yang mengitari 749 bintang selain Matahari. Tapi harapan untuk menemukan Bumi yang lain masih terus dalam pencarian. Tak hanya Bumi lain, bagaimana dengan saudara kembar Tata Surya?

Di antara sistem keplanetan yang ditemukan, belum ada sistem yang memiliki kemiripan dengan Tata Surya. Tercatat sistem planet multipel yang sudah ditemukan sampai saat ini adalah 179 sistem. Di antaranya adalah sistem Kepler-11 yang memiliki 6 planet dan HD10180 yang memiliki 7 planet. Akan tetapi sistem yang ada belum memiliki kemiripan yang bisa dikategorikan kembaran Tata Surya.
Jawaban mudah dari langkanya saudara kembar Tata Surya sebenarnya sama dengan sulitnya mencari Bumi lain yang persis sama dengan Bumi. Evolusi pembentukan planet tentunya menyisakan perbedaan yang signifikan anatara dua planet maupun dua sistem.

Tapi, kelangkaan itu tidak berarti tidak ada. Setidaknya saat ini, para astronom dari German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft und- Raumfahrt; DLR), bersama astronom lainnya dari Jerman dan Eropa berhasil menemukan sebuah sistem yang memiliki kemiripan dengan tata Surya. Kemiripan tersebut meliputi jumlah planet serta struktur dan susunan planet di dalam sistem.

Bintang KOI-351 merupakan rumah bagi tujuh buah planet yang mengitari dirinya.  Susunan ketujuh planet tersebut memiliki kemiripan dengan susunan delapan planet di Tata Surya, dimana planet batuan kecil berada dekat dengan bintang induk dan planet gas raksasa berada pada jarak yang lebih jauh. Perbedaan terbesar antara sistem di KOI-351 dan Tata Surya adalah jarak terluar sistem KOI-351tidaklah jauh atau artinya, sistem KOI-351 sangat kompak dibanding Tata Surya.

Batu Loncatan menuju Saudara Kembar Tata Surya
Sistem KOI-351 merupakan batu loncatan menuju penemuan saudara kembar Tata Surya. Setidaknya itulah yang menjadi harapan bagi para astronom. Petunjuk bahwa sistem yang serupa mungkin saja ada di alam semesta.   Dari ketujuh planet di sistem KOI351, tiga diantaranya sudah ditemukan terlebih dahulu oleh tim Planethunters.org yakni KOI-351d, 351g dan 351h dengan periode 60 , 211 dan 331 hari, mirip dengan periode orbit Merkurius, Venus dan Bumi.

Empat planet lainnya ditemukan oleh tim yang dipimpin Juan Cabrera. Ke-4 planet tersebut berada dekat dengan bintang induknya KOI-351. Kala waktu yang dibutuhkan keempat planet untuk mengitari sang bintang adalah 7, 9, 92 dan 125 hari. Planet terluar dari sistem ini, KOI-351 h berada pada jarak sekitar 150 juta km atau tepatnya 1,01 AU. Dengan demikian keseluruhan planet dalam sistem ini berada hanya dalam rentang jarak Matahari – Bumi (1 AU). Planet terluar di Tata Surya yakni Neptunus berada pada jarak 30 AU, artinya kedelapan planet di Tata Surya berada dalam jarak 30 AU. Nah sekarang bayangkan ada 7 planet yang berada sangat dekat dan mengisi sistem dalam jarak 1 AU saja.

Jadi, sistem KOI-351 bisa dikategorikan sebagai Tata Surya mini. Yang menarik, si Tata Surya mini  tersebut punya struktur sistem yang serupa dengan Tata Surya. Arsitektur sistem KOI-351 menunjukkan kalau planet batuan seukuran Bumi berada dekat dengan bintang induk sedangkan planet gas raksasa serupa Jupiter dan Saturnus ditemukan berada jauh dari bintang induk. Kehadiran Tata Surya mini di KOI-351 menjadi titik tolak perjalanan mencari saudara kembar Tata Surya yang jika bisa ditemukan maka harapan menemukan saudara kembar bumi pun semakin besar. Tak hanya itu, penemuan sistem KOI-351 juga menjadi momen penting untuk memahami proses pembentukan dan evolusi dari sistem keplanetan.

Sistem Keplanetan KOI-351
Sistem keplanetan yang mengitari bintang KOI-351, memiliki 7 buah planet yang bergerak mengitari sang bintang induk, merentang sampai dengan 1 AU. Ketujuh planet tersebut ditemukan melalui metode pengamatan transit yang dilakukan oleh Wahana Kepler. Kandidat planet yang dilihat Kepler kemudian dianalisa kembali oleh para astronom dan kemudian dilakukan konfirmasi ulang lewat pengamatan dengan menggunakan teleskop landas Bumi maupung landas angkasa untuk membuktikan bahwa sinyal yang dilihat Kepler memang merupakan planet.

KOI-351, bintang dengan massa 1,14 massa Matahari yang jadi salah satu target wahana Kepler tersebut berada pada jarak 2722 tahun cahaya dari Bumi. KOI atau Kepler Object of Interest merupakan kode yang diberikan pada bintang yang diduga memiliki kandidat planet. Ketujuh planet yang ditemukan di sistem ini berhasil dikonfirmasi keberadaannya oleh para astronom.

Planet KOI-351b dan 351c diketahui memiliki ukuran 31% dan 19% lebih besar dibanding Bumi. Untuk bisa mengkonfirmasi keberadaan kedua planet yang sebenarnya terhitung sangat kecil, Juan Cabrera dan tim kemudian membuat algortima untuk melakukan analisa keberadaan planet tersebut. Hasilnya, diketahui kalau resonansi orbit kedua planet tersebut adalah 5:4. Jadi ketika planet b menyelesaikan 5 kali orbitnya maka c juga menyelesaikan 4 kali putaran orbitnya.  Resonansi serupa ditemukan juga di antara satelit dalam Jupiter.

Planet KOI-351d, salah satu planet yang ditemukan oleh tim Planethunters.org sudah diketahui periode orbitnya yakni 60 hari dengan diameter 2,9 diameter Bumi. Dari ukuran, planet ini bisa dikategorikan sebagai planet Bumi Super atau mini Neptunus. Akan tetapi, karena massa planet belum diketahui maka belum bisa dilakukan klasifikasi bagi planet-planet di KOI-351. Planet KOI-351e dan 351f juga diketahui memiliki ukuran yang hampir sama dengan planet 351d yakni 2,9 ukuran Bumi. Ukuran yang mirip antara planet 351d, 351e dan 351f menjadi contoh lain kemiripan dengan Tata Surya dimana Venus- Bumi dan Uranus – Neptunus memiliki ukuran yang hampir sama. Planet gas raksasa KOI-351g dan 351h pada area terluar memiliki ukuran 8 dan 11 kali Bumi dengan periode orbit jauh lebih panjang dari planet dalam.  Komposisi planet batuan dan 2 planet gas raksasa juga mirip dengan Tata Surya.

Untuk bisa memastikan keberadaan ke-4 planet di KOI-351, Juan Cabrera dan tim membangun algoritma pemrograman yang kemudian dikonfirmasi keberadaannya lewat inspeksi visual yang dilakukan oleh Joseph R. Schmitt dari Yale University.

Keberadaan planet-planet di KOI-351 yang sangat dekat satu sama lainnya memberi implikasi lain  dari interaksi planet-planet di sistem tersebut. Akibat interaksi yang kuat antar planet, sinyal yang dilihat Juan Cabrera pada data yang diambil Kepler tidaklah teratur. Ada variasi aka perbedaaan yang kuat dalam periode orbit. Variasi yang paling tampak, terjadi pada planet 351g yang menghasilkan perbedaan waktu 1 hari antar transit yang terjadi terhadap bintang induknya pada saat pengamatan dilakukan. Perbedaan ini bukan tidak pernah terlihat sebelumnya. tapi perbedaan mencapai 1 hari baru terjadi pada sistem KOI-351. Biasanya variasi yang muncul pada periode orbit hanya dalam hitungan beberapa menit.

Nama KOI-351
Penemuan planet di sistem KOI-351 selain memiliki keunikan pada sistemnya yang mirip Tata Surya, juga pada penemuannya. Ada dua kelompok berbeda yang melakukan penelitian pada sistem tersebut dan melakukan rilis penemuan pada hari yang sama. Dari tujuh planet, tiga diantaranya yakni KOI-351d, 351g dan 351h ditemukan oleh tim sains warga Planet Hunters sedangkan 4 lainnya ditemukan oleh tim dari Eropa yang dipimpin oleh Juan Cabrera.

Setelah penemuan dirilis, tim Kepler yang juga sudah mengkonfirmasi keberadaan planet-planet di bintang KOI-351 kemudian memberi nama baru pada bintang tersebut. Sistem yang awalnya merupakan bintang KOI aka Kepler Object of Interest kemudian diberi nama mengikuti nama bintang-bintang Kepler yang sudah dikonfirmasi keberadaan planetnya.

Nama baru bagi KOI-351 adalah Kepler-90!