Beberapa komentar atas Kepler-452b

Pengumuman terbaru NASA mengenai penemuan Kepler-452b, sebuah planet yang mengorbit sebuah bintang mirip Matahari dan berada pada zona laik huninya adalah sebuah penemuan yang cukup besar. Mengingat jarak bintang ini yang sangat jauh, yaitu sekitar 1400 tahun cahaya, menunjukkan bahwa bintang ini cukup redup (kira-kira magnitudonya 13.4 bila diamati dari Bumi) dan tingkat kesulitan mengamati eksoplanet sekecil itu bisa dibilang cukup tinggi.

Ilustrasi Planet Kepler-452b. Kredit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
Ilustrasi Planet Kepler-452b. Kredit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

NASA mengklaim Kepler-452b sebagai planet mirip Bumi, tidak hanya dari posisinya yang berada dalam zona laik huni, tapi juga dari ukurannya yang “hanya” 60% lebih besar dari Bumi. Ukuran di sini maksudnya adalah adalah bahwa jari-jari planet ini 1.6 kali jari-jari Bumi. Massa dan komposisi Kepler-452b sendiri tidak diketahui, karena wahana Kepler tidak memiliki instrumen pengukur kecepatan radial. Kepler mendeteksi eksoplanet dengan metode transit, yaitu dengan cara mengamati peredupan sekejap sebuah bintang saat sebuah eksoplanet lewat di hadapannya (dalam artikel ini dibahas beberapa metode pengamatan eksoplanet).

Dengan menggunakan metode transit kita dapat mengukur jari-jari eksoplanet yang lewat di hadapan bintang pusat dengan cara mengukur seberapa besar cahaya bintang meredup saat dilewati eksoplanet. Semakin besar peredupan, semakin besar radiusnya. Dengan mengukur lama cahaya bintang tersebut meredup, kita dapat menentukan periode orbit eksoplanet. Dari sini kita mengetahui bahwa jari-jari Kepler-452b adalah 1.6 kali jari-jari Bumi, dan bahwa periode orbitnya 385 hari. Karena kita tahu massa bintang pusat tersebut (pasti tidak jauh berbeda dengan massa Matahari kita, karena kelas spektrum bintang ini mirip dengan Matahari), maka jarak Kepler-452b dari bintang pusatnya dapat ditentukan. Dari sini kita bisa menentukan apakah eksoplanet ini berada dalam zona laik huni atau tidak.

Untuk mengetahui massa eksoplanet ini, kita membutuhkan data kecepatan radial sehingga kita bisa mengukur seberapa besar pengaruh gravitasi eksoplanet terhadap bintang pusatnya. Sayangnya bintang ini jauh sekali dan redup, sehingga membutuhkan spektrograf dan teleskop yang amat peka cahaya. Terlebih lagi, eksoplanet ini mungkin massanya kecil sekali relatif terhadap bintang pusatnya, dan juga cukup jauh dari bintang pusatnya, sehingga pengaruh gravitasinya terhadap bintang pusatnya akan kecil dan dengan demikian akan sulit dideteksi oleh instrumen yang paling peka sekalipun.

Kepler 452b dan Bumi, dua planet batuan yang berada di zona laik huni bintang serupa Matahari. Kredit: NASA/JPL-CalTech/R. Hurt
Kepler 452b dan Bumi, dua planet batuan yang berada di zona laik huni bintang serupa Matahari. Kredit: NASA/JPL-CalTech/R. Hurt

Mengetahui massa eksoplanet ini dan juga komposisi atmosfernya penting sekali untuk mengetahui apakah Kepler-452 adalah benar sebuah planet mirip Bumi, ataukah sebuah Neptunus-mini. Angka 1.6 kali jari-jari Bumi ini penting sekali karena ini adalah ambang batas antara planet berbatu seperti Bumi dengan planet gas seperti Neptunus. Pengamatan menunjukkan bahwa planet yang memiliki radius 1.6 kali jari-jari Bumi memiliki sejumlah gas-gas Hidrogen-Helium yang cukup besar (dengan kata lain planet-planet seperti ini lebih mirip planet-planet raksasa macam Jupiter, Uranus, Neptunus, daripada planet bebatuan seperti Bumi, Venus, atau Mars), dan kemungkinan ini berlaku untuk sebagian besar planet yang jari-jarinya sebesar demikian.

Pengumuman NASA kali ini mungkin mengambil sisi optimistik bahwa Kepler-452b adalah planet berbatu. Namun perlu diingat bahwa planet dengan massa seukuran Bumi pun tidak mesti berbatu. Salah satu contoh adalah Kepler-138d yang massanya kurang-lebih sama dengan massa Bumi, tapi jari-jarinya (lagi-lagi) 1.6 kali jari-jari Bumi dan dengan demikian kerapatannya lebih rendah dari Bumi. Planet-planet dengan kerapatan rendah hampir pasti mengandung banyak gas, misalnya Saturnus yang kerapatannya bahkan lebih rendah dari air.

Jadi, apakah Kepler-452b sepupu Bumi atau tidak? Mungkin ya, mungkin juga tidak. Semua tergantung pada pengamatan lanjutan untuk mengetahui berapa massa eksoplanet ini, sehingga kita dapat menentukan kerapatan Kepler-452b. Bila kerapatannya mirip dengan Bumi, hampir pasti inilah planet “saudara tua” Bumi. Untuk mengukur kecepatan radial bintang induk Kepler-452b dengan teliti, kita membutuhkan teleskop besar dan spektrograf resolusi tinggi. “Yah mungkin ini bisa dilakukan oleh TMT (Thirty Meter Telescope) nanti,” ujar rekan sekantor saya Abang Florian di tengah-tengah obrolan seputar Kepler-452b.

Ditulis oleh

Tri L. Astraatmadja

Tri L. Astraatmadja

Setelah 10 tahun bermukim di Eropa untuk mengambil gelar pascasarjana dan mengerjakan riset postdoktoral, Tri kini bekerja di Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, Washington DC, Amerika Serikat, untuk mencari eksoplanet dengan menggunakan metode astrometri landas Bumi.

Tulis komentar dan diskusi...