Tambang Planet! 715 Exoplanet Baru dari Data Kepler

Extrasolar planet.. extrasolar planet! Planet yang mengitari bintang lain itu selalu jadi pusat perhatian khususnya jelas bagi para astronom yang berkiprah dalam dunia Keplanetan. Perbaruan data yang dilakukan oleh NASA hari ini (tepatnya tgl 26 Februari 2014), tentunya menjadi catatan sejarah baru dalam dunia extrasolar planet.

Percaya atau tidak, dalam rilisnya  NASA mengumumkan kehadiran 715 planet baru yang ditemukan Wahana Kepler! bukan beberapa atau puluhan tapi hampir mencapai jumlah extrasolar planet yang sudah ditemukan saat ini. Tak pelak kehadiran 715 planet baru menambah jumlah planet menjadi hampir dua kali lipat. Tercatat sudah ditemukan 1766 planet yang bergerak mengitari bintang lain.

Sistem multi planet yang ditemukan Wahana Kepler. Kredit: NASA
Sistem multi planet yang ditemukan Wahana Kepler. Kredit: NASA

Ratusan Planet dalam rilis tunggal
Sejak diluncurkan tahun 2009, Wahana Kepler memang diketahui sudah menemukan lebih dari 3600 kandidat planet yang mengitari bintang-bintang di rasi Cygnus. Tapi itu baru kandidat planet. Dan selama beberapa tahun ini semenjak Kepler mengumumkan kandidat planet, para astronom harus mengkonfirmasi kembali kalau kandidat planet itu memang planet dan bukan sinyal yang salah. Caranya? dilakukan pengecekan ulang lewat pengamatan menggunakan teleskop di Bumi maupun di angkasa. Tentunya tidak mudah untuk bisa melakukan pengecekan apakah kedipan pada bintang atau peredupan sejenak pada bintang itu memang berasal dari planet yang melintas di depannya. Proses verifikasi untuk mengetahui apakah ada goyangan gravitasi yang ditimbulkan oleh planet pada bintang induk oleh teleskop lain jelas butuh waktu.

Rupanya, ada cara untuk memecahkan problema kandidat planet vs planet yang dikonfirmasi. Caranya, dengan teknik statistik yang diterapkan pada lebih dari satu planet saat planet-planet tersebut ditemukan mengitari sistem yang memiliki lebih dari satu planet mengitari bintang yang sama.  Teknik yang dikembangkan NASA tersebut menganalisa bintang yang punya potensi memiliki lebih dari satu planet yang dideteksi oleh Kepler dari May 2009 – Maret 2011.

Teknik ini dinamai verifikasi oleh multiplisitas atau kita namai saja verifikasi berdasarkan keragaman, yang didasarkan pada logika probabilitas atau kemungkinan. Dalam tugasnya, Wahana Kepler mengamati 150000 bintang dan dan menemukan beberapa ribu di antaranya memiliki kandidat planet. Jika kandidat tersebut menyebar acak di antara bintang-bintang yang diamati Kepler, hanya segelintir yang memiliki kandidat planet lebih dari satu. Tapi, dalam pengamatannya, Kepler justru melihat ada ratusan bintang yang memiliki kandidat multi planet di bintang-bintangnya. Dari analisa, ditemukanlah 715 planet baru yang mengorbit 305 bintang.

Metode yang dikembangkan oleh NASA di bawah pimpinan Jack Lissauer, dari NASA Ames Research Center di Moffett Field, Calif, bisa dibayangkan seperti mengamati perilaku singa jantan dan singa betina. Disini singa jantan merupakan bintang-bintang Kepler sedangkan singa betina merupakan kandidat planet. Singa betina akan tampak bergerak dalam kelompok sementara singa jantan lebih sering tampak bergerak sendirian. Jika ada dua singa bersama maka bisa jadi itu singa jantan dan singa betina atau dua singa jantan. Tapi, jika ada lebih dari dua kucing raksasa dalam satu kumpulan, maka itu kemungkinan seekor singa jantan dan kebanggaannya. Atau disederhanakan sebagai seekor singa jantan dan kumpulan singa betina.

Dari keragaman tersebut, bisa disimpulkan bahwa multi planet bisa ditemukan bergerombol pada satu bintang tunggal. Karena jika Kepler melihat dua buah bintang bersama maka kemungkinan memang keduanya adalah sistem bintang ganda. Tapi jika ada bintang dengan sekelompok bintang disekelilingnya, maka jika itu merupakan sistem multi bintang, interaksi gravitasi di antara bintang – bintang akan menyebabkan terjadinya kekacauan pada orbit.

Karena itu jika para astronom menemukan ada multi transit pada sebuah bintang, dengan orbit yang sangat stabil maka bisa disimpulkan obyek yang dilihat adalah bintang dan planet-planet pengiringnya.  Keberadaan sistem multi planet seperti layaknya Tata Surya merupakan kunci penting untuk mempelajari planet tunggal dan konfigurasi lingkungan keplanetan yang bisa memberi petunjuk akan pembentukan planet.

Teknik Verifikasi sistem multi planet oleh NASA. Kredit: NASA
Teknik Verifikasi sistem multi planet oleh NASA. Kredit: NASA

715 Planet Baru
Dari 715 planet yang ditemukan Kepler, 95% di antaranya merupakan planet Bumi Super dengan ukuran 4 kali Bumi. Artinya ada peningkatan signifikan dalam jumlah planet – planet kecil mirip Bumi dan planet-planet kecil merupakan penghuni umum di sistem keplanetan.

Di antara planet-planet itu, empat diantaranya yakni Kepler-174 d, Kepler-296 f, Kepler-298 d, dan Kepler-309 c memliki ukuran kurang dari 2,5 kali ukuran Bumi dan mengorbit bintang pada area laik huninya.

Diantara ke empat planet tersebut, Kepler-296 f diketahui mengorbit bintang yang ukurannya setengah ukuran Matahari dengan kecerlangan hanya 5% kecerlangan Matahari. Kepler-296 f memiliki ukuran 1,79 ukuran Bumi dan membutuhkan waktu 63,3 hari untuk mengitari bintang induknya.  Tapi, para astronom masih belum mengetahui apakah planet ini merupakan planet gas dengan selubung hidrogen – helium yang tebal ataukah dunia air dengan lautan luas dan dalam.

Lokasinya juga sangat dekat dari bintang induk hanya 0,2 AU. Bayangkan ada 5 planet dalam rentang hanya 0,2 AU. Bahkan lebih dekat dari jarak Merkurius ke Matahari. Dan itu tidak hanya pada sistem Kepler-296. Sebagian besra sistem multi planet yang ditemukan Kepler memang merupakan sistem kompak dalam rentang orbit Merkurius atau Venus. Pertanyaannya, pada usia semuda apakah sistem bisa meiliki materi yang cukup untuk membentuk planet pada jarak tersebut. Apakah ada peran dari migrasi planet ? Masih perlu diselidiki dan belum diketahui.

Dari 3600 kandidat planet yang ditemukan, 961 planet telah berhasil diverifikasi keberadaannya. Planet-planet yang dilihat Kepler juga menunjukkan kalau sistem multi planet di bintang lain memiliki kemiripan dengan Tata Surya dan diharapkan kehadiran James Webb Space Telescope di masa depan akan dapat meneliti karakteristik planet-planet baru tersebut.

Ukuran planet yang berhasil diverifikasi oleh NASA. Kredit: NASA
Ukuran planet yang berhasil diverifikasi oleh NASA. Kredit: NASA

Wahana Kepler dan Problematikanya
Meskipun Wahana Kepler diberitakan menemukan sejumlah planet, namun penemuan itu sesungguhnya berasal dari data 2 tahun pertama pengamatannya ke arah rasi Cygnus. Saat ini status Wahan Kepler masih belum jelas semenjak terjadi kegagalan fungsi pada roda reaksi atau pada gyroscope di bulan Mei 2013. Akibat kerusakan tersebut, Wahan Kepler tidak dapat meneruskan misi utamanya untuk melihat planet yang transit, dan para astronom pun mencari cara dan metode baru agar Kepler dapat melaksanakan fungsinya mencari planet-planet baru. Keputusan akan kelanjutan misi Kepler baru akan diketahui bulan Mei 2014.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

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.