Planet Seukuran Bumi di Bintang Ultra Dingin

Sejauh-jauhnya mencari planet, tentunya akan lebih menyenangkan jika kita bisa menemukan planet-planet itu di halaman belakang rumah kita. Itulah kabar gembira bagi para astronom hari ini.  

Tiga planet berhasil ditemukan “tidak jauh” dari Bumi! Tapi perlu diingat, tidak jauh dalam astronomi itu bukan skala kita yang tinggal di Bumi. Planet-planet itu ditemukan pada jarak 40 tahun cahaya dari Bumi. Tidak jauh bukan? Hanya 378 trilyun km. Dekat untuk skala astronomi.

Planet-planet ini ditemukan mengorbit pada sebuah bintang yang luar biasa dingin di Bima Sakti. Meskipun demikian, ketiga planet yang ditemukan justru memiliki kemiripan dengan Venus dan Bumi. Tapi tentu saja tidak mudah menemukan planet di bintang dingin tersebut. Semakin dingin sebuah bintang maka ia akan semakin redup. Yang pasti kita tidak bisa mengamati bintang ini hanya dengan teleskop yang biasa digunakan oleh para penggemar astronomi.

Ilustrasi penampakan bintang TRAPPIST-1 dan dua planet lainnya dari salah satu permukaan planet di sistem TRAPPIST-1. Kredit: ESO/M. Kornmesser
Ilustrasi penampakan bintang TRAPPIST-1 dan dua planet lainnya dari salah satu permukaan planet di sistem TRAPPIST-1. Kredit: ESO/M. Kornmesser

Ketiga planet tersebut ditemukan oleh tim astronom yang dipimpin Michaël Gillon, dari Institut d’Astrophysique et Géophysique di University of Liège, Belgia. Para astronom ini melakukan pemantauan pada 60 bintang katai ultra dingin dan juga bintang katai coklat menggunakan teleskop robotik 0,6 meter milik Belgia yang ditempatkan di Observatorium La Silla, ESO, di Chile.

Teleskop yang diberi nama TRAPPIST (the TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) ini memang didedikasikan untuk mengamati kehadiran planet-planet yang mengorbit bintang. Metode kerjanya sama seperti Wahana Kepler. Pencarian dilakukan lewat metode transit, yang mengenali kehadiran sebuah planet dari efek peredupan yang ditimbulkan pada bintang saat si planet melintas di depan bintang. Peristiwa transit ini kita kenal juga dengan gerhana.

Planet Seukuran Bumi di TRAPPIST-1
Dalam pemantauan rutin yang dilakukan TRAPPIST, para astronom menemukan terjadinya peredupan cahaya bintang 2MASS J23062928-0502285 terjadi terus menerus dengan jeda tertentu. Peredupan tersebut memberi indikasi kehadiran obyek lain sedang melintas di antara bintang yang dinamai TRAPPIST-1 dan Bumi. Dan dalam pemantauan TRAPPIST, obyek yang melintas bukan cuma satu tapi ada 3 obyek.

Selain dengan TRAPPIST, pengamatan juga dilakukan dengan instrumen HAWK-I yang dipasang pada teleskop 8 meter, Very Large Telescope, di ESO. Analisa dari hasil pengamatan memperlihatkan kalau ketiga planet bari di TRAPPIST-1 itu memiliki ukuran yang mirip dengan Bumi.  Planet TRAPPIST-1b dan 1c menyelesaikan orbitnya hanya dalam 1,5 dan 2,4 hari sedangkan TRAPPIST-1d butuh waktu yang lebih panjang antara 4,5 – 73 hari.

Kala revolusi yang sedemikian singkat dari planet-planet tersebut mengindikasi jaraknya yang juga sangat dekat dengan bintang induknya. Setidaknya planet-planet ini 20 – 100 kali lebih dekat ke bintang induknya TRAPPIST-1 dibanding Bumi – Matahari. Bahkan sistem planet TRAPPIST-1 ini lebih mirip Jupiter dan satelit-satelitnya dibanding Matahari dan planet pengiringnya.

Jarak ketiga planet ke bintang induknya juga jauh lebih dekat dibanding jarak Merkurius ke Matahari. Planet TRAPPIST-1b menjadi planet yang berada paling dekat dengan bintang pada jarak 0,01 AU atau hanya 1,6 juta km. Tak jauh dari TRAPPIST-1b, ada planet kedua TRAPPIST-1c pada jarak 0,0152 AU atau 2,28 juta km. Sedangkan TRAPPIST-1d, si planet ketiga di sistem ini diperkirakan berada pada jarak 0,058 AU atau 8,7 juta km.

Jarak yang dekat menyebabkan planet akan menerima radiasi yang besar dari bintang induk. Demikian juga dengan ketiga planet di TRAPPIST-1. Meskipun demikian, bintang induk yang luar biasa dingin dan redup dibanding Matahari menyebabkan radiasi yang diterima dua planet dalam di TRAPPIST-1 hanya 4 dan 2 kali radiasi yang diterima Bumi dari Matahari. Keduanya juga lebih dekat ke bintang dibanding area laik huni di sistem tersebut. Meskipun demikian, TRAPPIST-1b dan 1c yang memiliki temperatur 400 K dan 342 K tersebut diperkirakan masih bisa memiliki daerah laik huni di permukaannya.

Planet TRAPPIST-1d yang merupakan planet terluar di sistem ini diperkirakan akan menerima radiasi yang lebih kecil dibanding 2 planet lainnya dengan temperatur sekitar 200 K. Sebuah planet yang cukup dingin namun diduga planet TRAPPIST-1d masih bisa berada dalam area laik huni bintang TRAPPIST-1.

Bintang Ultra Dingin TRAPPIST-1
Saatnya berkenalan dengan bintang induk di sistem TRAPPIST-1. Bintang TRAPPIST-1 merupakan bintang  ultra dingin dan dikategorikan sebagai bintang katai merah kelas M8 dalam kelas spektrum bintang. Bintang seperti ini populasinya sangat banyak sekitar 80% dari seluruh bintang dan memiliki waktu hidup yang sangat panjang sampai 700 triliun tahun. Jauh lebih panjang dari kala hidup bintang serupa Matahari yang hanya 12 miliar tahun.

Bintang TRAPPIST-1 sangat redup sehingga tidak mudah untuk diamati. Kecerlangannya di langit 18,8 magnitudo. Luar biasa redup untuk bisa dilihat dengan mata tanpa alat. Dan luminositasnya juga hanya 0,05% luminositas Matahari dengan massa 8% dari massa Matahari. Bintang ini tak hanya redup. Ia juga kecil.

Bintang TRAPPIST-1 yang berada di rasi Aquarius ini, ukurannya hanya 0,114 ukuran Matahari atau sekitar 1% ukuran Matahari.

Penemuan planet di bintang ultra dingin seperti TRAPPIST-1 merupakan yang pertama dan yang pasti bukan yang terakhir. Selama ini keberadaan planet di bintang ultra dingin seperti TRAPPIST-1 yang temperaturnya 2550 K hanya teori. Dan hari ini teori itu berhasil dibuktikan.

Keberadaan bintang dingin kelas M yang mendominasi di alam semesta juga memberi ruang yang lebih besar untuk mencari planet-planet seukuran dan serupa Bumi di bintang tersebut. Waktu hidupnya yang panjang juga memberi kesempatan bagi tumbuh kembangnya kehidupan di sebuah planet.

Di masa depan, saat European Extremely Large Telescope milik ESO dan James Webb Space Telescope milik NASA/ESA/CSA sudah beroperasi, analisa yang lebih lanjut terkait komposisi atmosfer di ketiga planet TRAPPIST-1 bisa dilakukan untuk mencari jejak air atau jejak kehidupan di sistem tersebut.

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.