Kepler-186f, Planet Laik Huni Pertama Seukuran Bumi!

Planet baru!! Dan kali ini kejutan yang dinantikan oleh semua astronom atau lebih tepatnya para astronom yang bekerja dalam sistem keplanetan telah tiba.

Yup! Planet baru ditemukan di zona laik huni sebuah bintang! Tunggu… apa istimewanya? Bukankah sudah sering ada planet ditemukan di zona laik huni? Betul juga tapi penemuan kali ini berbeda. Planet baru yang satu ini memiliki kemiripan dengan Bumi.

Ilustrasi Planet Kepler-186f. Kredit : NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech
Ilustrasi Planet Kepler-186f. Kredit : NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Sistem Planet Kepler-186
Planet Kepler-186f ditemukan Wahana Kepler dengan menggunakan metode transit. Artinya, keberadaannya diketahui oleh Wahana Kepler saat si planet bergerak melintas di depan bintang induknya dari sudut pandang Kepler. Saat melintas, planet Kepler-186f menyebabkan terjadinya kedipan sesaat pada cahaya bintang induknya. Dari sinilah Wahana Kepler bisa mengetahui keberadaan sebuah planet. Tapi ia masih berupa kandidat planet sampai dilakukan pembuktian lanjutan lewat pengamatan menggunakan teleskop lain baik di Bumi maupun di angkasa.

Planet Kepler-186f akhirnya dikonfirmasi keberadaannya lewat pengamatan dengan menggunakan teleskop di Observatorium W.M. Keck dan Observatorium Gemini. Kepler-186f tidak sendirian mengitari bintang induknya yang merupakan bintang katai merah redup. Sama seperti Bumi, ia pun punya saudara lain di sistem tersebut. Tercatat Kepler-186 memiliki 4 planet lainnya yang berada lebih dekat ke bintang induk dibanding Kepler-186f.

Keempat planet lainnya yakni Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d, and Kepler-186e, mengelilingi sang bintang setiap 4, 7, 13 dan 22 hari.  Bersama Kepler-186f, kelima planet mengitari sang bintang induk dalam jarak Matahari – Merkurius. Keempat planet dalam tersebut bergerak mengitari bintang induknya pada jarak 3,886, 0,038, 0,078, dan 0,11 AU dengan ukuran kurang dari 1,5 kali ukuran Bumi.

Meskipun jaraknya “tampak” dekat jika dibandingkan dengan jarak planet-planet di Tata Surya, namun perlu diingat kalau bintang induk Kepler-186f merupakan bintang katai merah redup. Ia lebih dingin dengan ukuran dan massa hampir setengah dari massa Matahari.  Dan jika kamu berada di planet Kepler-186f, satu tahun disini lebih pendek dari di Bumi, karena Kepler-186f hanya membutuhkan waktu 130 hari untuk mengitari sang bintang induk.

Pada kondisi seperti itu, zona laik huni di sistem ini pun jadi lebih dekat dibanding zona laik huni yang ada di Tata Surya. Zona laik huni di sistem Kepler-186 merentang dari 0,21 – 0,40 AU masih dalam jarak Matahari – Merkurius. Berbeda dari Tata Surya dimana zona laik huni merentang dari 0,95 – 1,66 AU.

Dan kabar gembiranya, planet Kepler-186f, planet terluar di sistem tersebut berada tepat di dalam zona laik huni sang bintang! Tepatnya, ia berada pada jarak 0,36 AU atau 52,4 juta km dari bintang induknya. Dan masih berada di dalam zona laik huni bintang Kepler-186, atau tepatnya di tepi luarnya. Keempat planet lainnya berada di luar zona laik huni dan sangat dekat dengan bintang sehingga kondisi di planet-planet tersebut terlalu panas untuk kehidupan.

Perbandingan Kepler-186f dan Bumi. Kredit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech
Perbandingan Kepler-186f dan Bumi. Kredit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Planet Laik Huni-kah?
Keberadaan planet di zona laik huni merupakan komponen penting ketika astronom hendak mencari planet yang bisa mempertahankan kehidupan di dalamnya. Zona laik huni merupakan area hangat di sekitar bintang, dimana air dalam wujud cair bisa ditemukan di permukaan sang planet. Indikasi dari kehidupan yang kita kenal di Bumi.

Planet Kepler-186f yang ditemukan berada pada bintang katai M di rasi Cygnus yang berada pada jarak 492 tahun cahaya dari Bumi, diketahui memiliki karakteristik yang mirip dengan Bumi. Tidak persis sama karena ia memang bukan saudara kembar Bumi melainkan saudara sepupu Bumi yang lahir dari bintang yang berbeda dari Matahari. Sebuah bintang katai merah yang dingin. Untuk bisa menemukan saudara kembar Bumi, kita perlu terlebih dahulu menemukan planet yang bukan saja seukuran Bumi, tapi juga serupa Bumi di sebuah bintang serupa Matahari.

Tapi, berhubung yang ditemukan masih sepupu Bumi, apa yang jadi keistimewaannya?  yang pertama jelas keberadaannya di dalam zona laik huni menjadi poin penting bahkan catatan sejarah bagi penemuan extrasolar planet. Meskipun sudah hampir 1781 planet ditemukan di bintang lain dan 3845 kandidat planet yang ditemukan oleh Wahana Kepler, hanya 21 planet yang dikelompokkan sebagai planet laik huni. Tapi itupun dengan ukuran lebih besar dari Bumi dan dikenal sebagai Bumi Super! Dengan perbedaan ukuran yang signifikan, artinya ada perbedaan pada karakteristik planet.

Planet laik huni yang sudah ditemukan. Kredit: PHL @ UPR Arecibo
Planet laik huni yang sudah ditemukan. Kredit: PHL @ UPR Arecibo

Planet Kepler-186f memiliki ukuran yang sedikit lebih besar dari Bumi yakni 1,1 ukuran Bumi dengan massa yang masih belum diketahui. Tapi, menurut Stephen Kane dari San Francisco State University, massa planet Kepler-186f bisa diperkirakan dari planet lain yang memiliki ukuran serupa. Jika massa dan ukuran planet diketahui, maka kerapatan planet pun bisa diketahui dan para astronom bisa menentukan apakah planet tersebut merupakan planet batuan atau planet gas.. atau planet es? Ups yang terakhir sepertinya tidak mungkin mengingat ia berada di zona laik huni dimana air bisa berada dalam wujud cair.

Meskipun demikian, dari ukurannya dan perkiraan massa planet dengan membandingkan pada planet seukuran Kepler-186f, diperkirakan planet ini pun merupakan planet batuan.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, perbedaan ukuran bisa memberikan perbedaan yang signifikan dalam evolusi si planet. Planet dengan ukuran 1,5 – 2 kali ukuran Bumi ternyata cukup masif untuk mengumpulkan atmosfer hidrogen dan helium yang sangat tebal dan pada akhirnya justru memiliki kemiripan dengan planet gas raksasa dibanding planet kebumian.

Ukuran planet juga mempengaruhi gaya gravitasi dan kemampuan planet untuk bisa memiliki kelimpahan gas seperti hidrogen dan helium. Dengan ukuran seperti Kepler-186f, kecil kemungkinan bagi planet ini untuk bisa mengumpulkan selubung hidrogen dan helium yang tebal  Karena itu planet ini diperkirakan memiliki permukaan seperti Bumi, planet yang menjadi rumah manusia saat ini.

Planet batuan seperti Bumi, Mars dan Venus memperoleh atmosfernya saat gas vulkanik seperti karbon dioksida dan uap air dilepaskan dari bagian dalam planet. Planet laik huni seperti Bumi, mengelilingi sang bintang induk pada jarak dimana ia bisa memiliki air dalam wujud cair di permukaan sementara planet Venus mengorbit lebih dekat ke Matahari di tepi dalam zona laik huni. Kondisi yang lebih panas membuat planet ini kehilangan lautan di permukaannya dan diselubungi mantel karbon dioksida. Mars, di sisi lain zona laik huni atau tepatnya di tepi luar zona laik huni justru membutuhkan lebih banyak kehangatan mengingat air disini terkunci dalam balok es.

Dari posisinya di zona laik huni, Kepler-186f justru lebih mirip Mars yang berada di tepi luar zona dan ia pun terancam untuk memiliki nasib sama seperti Mars. Cairan di planet ini bisa membeku. Kalau demikian apa bagusnya? bukankah kita sedang mencari planet seukuran Bumi juga serupa Bumi yang berada tepat di dalam zona laik huni dan bisa mempertahankan kondisi air dalam wujud cair di permukaan? Kalau airnya berbentuk es, apa bedanya dengan Gliese-581d yang berada di tepi luar zona laik huni dan ukurannya “hanya” 2 kali ukuran Bumi?

Lagi-lagi jawabannya ada pada perbedaan ukuran Kepler-186f dengan Bumi dan juga dengan Gliese-581d. Planet Gliese-581d yang berukuran 2 kali ukuran Bumi justru akan memiliki kemiripan dengan planet gas bukan dengan Bumi. Nah, ukuran Kepler-186f yang hanya sedikit lebih besar dari Bumi atau 1,1 radius Bumi justru memberikan keuntungan bagi planet tersebut. Ukuran yang sedikit lebih besar akan berimbas pada atmosfer yang lebih tebal dan kondisi ini justru baik bagi planet karena atmosfer yang lebih tebal akan memberikan isolasi atau sekat tambahan yang bisa menjaga supaya permukaan tetap hangat dan bisa mempertahankan keberadaan air dalam wujud cair di planet ini.

Bintang Katai Merah

Ilustrasi kehidupan di Kepler-186f. Kredit: Danielle Futselaar
Ilustrasi kehidupan di Kepler-186f. Kredit: Danielle Futselaar

Planet Kepler-186f memang mirip dengan Bumi dalam hal ukuran juga keberadaannya di zona laik huni. Bahkan mungkin tak berhenti sampai disitu saja. Mereka juga sama-sama merupakan planet kebumian atau planet batuan dan siapa tahu di masa depan, bisa diketahui kalau Kepler-186f memiliki air dalam wujud cair atau dengan kata lain merupakan planet laik huni seperti halnya Bumi.

Tapi, planet ini bukan Bumi dan ia pun memiliki orang tua yang berbeda. Bintang induk planet Kepler-186f merupakan bintang katai merah yang lebih dingin dan juga lebih kecil dari Matahari. Ukurannya hanya 0,47 ukuran Matahari dan massanya juga hanya 0,48 massa Matahari. Tak hanya itu. Temperatur di bintang Kepler-186 juga hanya 3788 K, lebih dingin dibanding Matahari yang mencapai 5778 K. Seandainya kita berada di planet Kepler-186f, “matahari” akan tampak lebih redup dibanding Matahari di Bumi dan planet ini pun hanya menerima 1/3 energi dari bintang dibandingkan energi yang diterima Bumi dari Matahari. Tapi jangan berharap lebih dingin dari Bumi karena meskipun temperaturnya jauh lebih dingin dari Matahari, lokasi Kepler-186f pun jauh lebih dekat ke planet dibanding Bumi ke Matahari.

Implikasinya, bintang yang lebih kecil seperti bintang kata merah justru memiliki kala hidup lebih panjang dari Matahari. Dengan demikian planet di bintang katai merah punya waktu yang lebih panjang untuk terjadinya evolusi biologi dan reaksi biokimia di permukaan planet.  Selain itu, bintang yang lebih kecil justru lebih aktif dibanding bintang seukuran Matahari dalam mengirimkan suar bintangnya aka flare dan permukaan planet di bintang-bintang seperti ini akan menerima lebih banyak radiasi.

Yang pasti, dengan jarak 492 tahun cahaya kita tidak akan kesana untuk membuktikan sendiri seperti apa kehidupan yang ada disana jika ada. Tapi perlu diketahui, bintang kelas M aka bintang katai merah merupakan kelompok bintang yang mengisi 70% bintang di galaksi Bima Sakti.  Planet Kepler-186f hanyalah puncak gunung es dari kehadiran planet-planet serupa di Bima Sakti bahkan di galaksi lainnya.  Dan siapa tahu, tanda kehidupan pertama di planet lain justru hadir dari planet-planet di bintang katai merah bukannya bintang katai kuning seperti Matahari. Yang pasti, Bumi bukan planet yang spesial karena punya kehidupan. Di luar Bumi masih banyak planet yang bisa jadi serupa dan bahkan mungkin punya evolusi yang sama dengan Bumi dan juga punya kehidupan seperti halnya Bumi.

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.