Dominasi Planet Mini Neptunus

Seandainya dilakukan sensus Galaktik, maka hasil yang diperoleh akan membuat takjub semua orang. Setidaknya dari ribuan kandidat planet yang ditemukan Kepler dan ditindak lanjuti dengan pengamatan untuk membuktikan kandidat tersebut adalah planet, 3/4-nya merupakan planet mini Neptunus! Tapi… menariknya, tidak ada perwakilan planet mini Neptunus di Tata Surya. Dari telaah yang dilakukan yang baru diketahui memang hanya ukurannya dan bukan komposisinya.

Kandidat planet kepler dalam laporan di pertemuan American Astronomical Society ke-223. Kredit: NASA/AMES
Kandidat planet kepler dalam laporan di pertemuan American Astronomical Society ke-223. Kredit: NASA/AMES

Di antara planet-planet yang ditelaah, lima di antaranya merupakan planet batuan dengan ukuran 10 – 80 % lebih besar dari Bumi. Dua di antaranya adalah Kepler-99b dan Kepler-406b yang berukuran 40% lebih besar dari Bumi dan kerapatan yang juga mirip Bumi. Keduanya diketahui mengorbit bintang induknya dengan waktu tempuh kurang dari 5 dan 3 hari. Dengan demikian bisa diketahui keduanya berada cukup dekat dengan bintang yang mengindikasikan kalau kedua planet terlalu panas untuk bisa memiliki kehidupan seperti yang kita kenal.

Telaah Lanjutan Kandidat Planet Kepler
Pengamatan lanjutan kandidat-kandidat planet yang dilihat oleh Kepler dilakukan dengan Teleskop di Observatorium W.M. Keck di Hawaii. Pengamatan lanjutan dilakukan secara tidak langsung dengan metode efek Doppler terhadap bintang induk. Caranya, para astronom melihat goyangan pada bintang ketika ada gangguan gravitasi yang diberikan oleh planet yang mengitarinya. Gangguan gravitasi yang membuat bintang bergoyang itu tidak sekedar menjadi bukti kehadiran planet di sistem bintang tapi sekaligus juga menjadi indikasi massa planet.

Semakin besar massa sebuah planet maka gangguan gravitasi yang dihasilkan juga semakin besar dan goyangan pada bintang juga makin besar. Ketika bintang bergoyang, pengamat di Bumi bisa melihat perubahan itu pada spektrum yang ia terima. Ketika bintang menjauh dari pengamat maka spektrum bintang akan bergerak ke arah merah dan bila mendekati pengamat spektrum akan bergeser ke arah biru.

Pengamatan efek Dopple ryang melihat goyangan bintang.
Pengamatan efek Dopple ryang melihat goyangan bintang.

Tim pengamat juga melakukan pengukuran variasi waktu transit (transit timing variations / TTV) untuk menentukan seberapa besar kemungkinan gangguan gravitasi antar planet yang ada dalam satu sistem. Tujuannya, seperti pada penemuan KOI-314c oleh David Kipping, variasi waktu transit akan memberikan informasi seberapa besar gangguan gravitasi antar planet di satu sistem yang bisa menyebabkan terjadinya perlambatan atau percepatan waktu transit dari si planet pada bintang.

Dari pengukuran TTV inilah, massa dan kerapatan sebuah planet dapat diketahui sehingga para astronom bisa mengetahui juga komposisi dari planet yang diamati.  Apakah planet-planet tersebut merupakan planet batuan, gas atau campuran keduanya.

Pengamatan difokuskan pada 41 planet dan 16 di antaranya bisa ditentukan massanya. Dengan massa dan diameter yang sudah diketahui, maka kerapatan planet bisa ditentukan sehingga para astronom bisa mengetahui komposisi pembentuk planet-planet tersebut.  Tiga puluh kandidat planet Kepler lainnya juga berhasil dikonfirmasi keberadaannya sebagai planet oleh Ji-Wei Xie dari Universitas Toronto, dengan menghitung variasi waktu transitnya. Massa ke-30 planet tersebut juga bisa diketahui.

Hal menarik yang ditemukan oleh Geoff Marcy, ahli exoplanet dari Universitas California, Berkeley, adalah struktur inti dan selubung planet. Sebagian besar planet mini Neptunus yang diteliti memiliki inti batuan tapi sebagian memiliki selubung gas hidrogen atau helium. Sebagian lagi hanya memiliki inti batuan tanpa ada selubung di lapisan terluar.

Pertanyaannya, bagaimana planet-planet ini terbentuk? Dan mengapa tidak ada planet mini Neptunus di Tata Surya jika mini Neptunus adalah populasi terbesar di galaksi?

Tujuan utama Wahana Kepler memang untuk menemukan planet-planet di bintang lain dalam berbagai ukuran. Meskipun demikian, fokus pengamatan adalah planet seukuran Bumi di area laik huni. Tapi pertanyaannya, apakah smeua planet berukuran Bumi itu planet batuan? Bisa saja sebagian di antara merupakan versi mini dari planet es Neptunus atau planet lautan. Lantas, apakah yang menjadi karakteristik sebuah planet merupakan planet batuan seperti halnya Bumi? Setidaknya ukuran bukan menjadi indikasi sebuah planet merupakan planet batuan.

Pengukuran massa planet menggunakan pengukuran Doppler dan TTV, pertanyaan tersebut bisa dijawab, Hasil pengukuran yang dilakukan tim pengamat menunjukkan, planet yang ukurannya lebih kecil dari 1,5 ukuran Bumi memiliki komponen penyusun berupa silikat, besi, nikel dan magnesium seperti yang ditemukan pada planet kebumian di Tata Surya.

Berbekal informasi tersebut, sudah saatnya para astronom mencari bintang dengan planet batuan dan bukan bintang yang memiliki planet seukuran Bumi, untuk bisa menemukan keberadaan planet laik huni di bintang-bintang lain.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.

Tulis komentar dan diskusi...