Ross 128b, Exoplanet Beriklim Sedang di Kompleks Matahari

Lingkungan Matahari punya “warga baru”, sebuah exoplanet beriklim sedang di bintang Ross 128 yang jaraknya hanya 10,89 tahun cahaya. 

Seandainya kita bisa berkunjung ke planet-planet terdekat di bintang lain, mungkin planet baru di bintang Ross 128 akan jadi target perjalanan setelah Proxima b.  Jaraknya yang dekat tentu jadi pertimbangan meski untuk itu butuh waktu ~11 tahun untuk tiba di sana. Itu pun kalau manusia sudah mampu membuat wahana yang bergerak dengan kecepatan cahaya.

Keberadaan benda lain di sistem Ross 128 sudah cukup lama menjadi pertanyaan para astronom. Karena itu, penemuan planet di bintang Ross 128 sekaligus menjadi jawaban terkait spekulasi keberadaan bintang pasangan bermassa kecil atau kehadiran bintang katai coklat di sistem ini.

Ross 128b, exoplanet beriklim sedang

Ilustrasi artis untuk Ross 128b, exoplanet beriklim sedang di bintang Ross 128. Kredit: ESO/M. Kornmesser
Ilustrasi artis untuk Ross 128b, exoplanet beriklim sedang di bintang Ross 128. Kredit: ESO/M. Kornmesser

Exoplanet yang diberi nama Ross 128b ini baru berhasil ditemukan setelah para astronom melakukan pengamatan selama lebih dari satu dekade dengan memadukan pengamatan spektroskopik maupun fotometri. Pada akhirnya, pengamatan dengan spektograf HARPS yang dimulai 26 Juli 2005 sampai 26 April 2016 membuahkan hasil dan terkuaklah keberadaan planet yang mengitari bintang Proxima Virginis atau Ross 128.

Planet Ross 128b ditemukan dengan metode kecepatan radial, dimana para astronom mendeteksi gangguan akibat interaksi gravitasi antara planet dan bintang. Keberadaan planet diketahui dari goyangan bintang yang tampak di spektrum saat bintang tampak mendekati dan menjauhi pengamat. Dari pengamatan kecepatan radial, massa yang bisa diketahui hanya massa minimum planet, yakni 1,35 massa Bumi.

Exoplanet baru ini ditemukan mengitari bintang Ross 128 pada jarak 0,049 AU atau ~20 kali lebih dekat dari jarak Matahari – Bumi.  Dari jarak yang cukup dekat tersebut, Ross 128b hanya butuh 9,9 hari untuk menyelesaikan satu putaran untuk mengitari bintang induknya.  Dengan jarak sedemikian dekat, tentu planet ini akan sangat panas.

Ternyata tidak demikian.

Bintang Proxima Virginis merupakan bintang katai merah yang 280 kali lebih redup dibanding Matahari dan suhunya juga lebih dingin yakni 3180 K. Jauh lebih dingin dibanding Matahari yang temperatur permukaannya 5778 K.

Implikasinya, planet Ross 128b yang ternyata seukuran Bumi tersebut hanya menerima radiasi 1,38 kali radiasi yang diterima Bumi dari Matahari. Karena itu, Ross 128b diperkirakan memiliki iklim sedang atau tepid, dimana variasi panas dan dingin tidak ekstrim, dengan temperatur berkisar antara -60º – 20º C.  Sebagai perbandingan, iklim sedang di Bumi berada di antara area tropis dan lintang kutub (23,5º LU – 66,5 LU & 23,5º LS – 66,5 LS).

Jika berdasarkan teori, maka untuk planet seukuran Bumi dengan radiasi seperti ini, beberapa pemodelan memperlihatkan kalau planet akan membentuk awan tinggi. Di Bumi, awan tinggi di kawasan iklim sedang terbentuk pada ketinggian 5-13 km.  Awan seperti ini akan memantulkan kembali sejumlah besar cahaya, sehingga efek rumah kaca tidak terjadi.  Dengan demikian, temperatur di permukaan planet cukup hangat untuk memiliki air dalam wujud cair. Tapi ada pemodelan yang justru menduga kalau planet ini akan mirip Venus yang mengalami efek rumah kaca berkelanjutan.

Untuk menentukan apakah planet ini bisa disebut laik huni a.k.a memiliki air dalam wujud cair atau tidak, tentu dibutuhkan parameter lainnya.

Para astronom masih belum bisa memastikan apakah Ross 128b berada di zona laik huni atau tidak. Ada dua kemungkinan. Yang pertama, meskipun beriklim sedang dan seukuran Bumi, exoplanet Ross 128b berada di luar zona laik huni sang bintang. Atau, jika berada di zona laik huni-pun, Ross 128b akan menempati tepi dalam zona laik huni yang panas, sehingga tampaknya planet ini bukan lokasi yang cocok untuk tumbuh kembang kehidupan. Untuk kepastiannya, tentu perlu pengamatan lebih lanjut agar bisa memahami atmosfer planet ini.

Selain itu, meskipun Ross 128b diketahui seukuran Bumi dengan massa minimum 1,35 massa Bumi, para astronom belum bisa memastikan ukuran dan massanya, sehingga komposisinya pun belum bisa diketahui dengan pasti. Tapi, jarak yang dekat dengan bintang dan iklimnya yang tidak ekstrim justru menempatkan Ross 128b pada posisi kedua sebagai planet terdekat beriklim sedang setelah Proxima b yang mengitari bintang tetangga Proxima Centauri.

Seandainya bisa ditemukan air dalam wujud cair di planet Ross 128b, kehidupan bisa bertumbuh tanpa kuatir akan terpapar semburan radiasi sinar-X maupun sinar ultraungu dari bintang katai merah.  Berbeda dengan bintang katai merah lainnya seperti Proxima Centauri yang sekali waktu menyemburkan radiasi mematikan bagi planet di sekitarnya, Ross 128 justru bintang yang sangat tenang.

Bintang Ross 128, si bintang dingin

Bintang di lingkungan Matahari. Ross 128 merupakan bintang terdekat ke-12 dari Matahari. Kredit: Wikimedia

Ross 128 atau GJ 447 atau dikenal juga sebagai Proxima Virginis, merupakan bintang yang lebih kecil dari Matahari dan bisa diamati di rasi Virgo, sang perawan. Tapi, kita tidak bisa melihat bintang ini dengan mata telanjang. Butuh teleskop ntuk bisa melihat Ross 128 yang memiliki kecerlangan 11,3 magnitudo ini.

Namanya yang tidak biasa berasal dari nama Frank Elmore Ross, astronom yang pertama kali memasukkan bintang Proxima Virginis ini dalam katalog pada tahun 1926. Dari jaraknya yang cuma 10,89 tahun cahaya itu, Ross 128 menjadi bintang terdekat ke-12 dari Matahari dan masih termasuk bagian dari tetangga Bumi di lingkungan Matahari.

Bintang Proxima Virginis memang tidak seperti Matahari. Kalau dikelompokkan, Ross 128 termasuk dalam kelas bintang katai merah yang mendominasi bintang-bintang di galaksi Bimasakti.  Diperkirakan, 76% populasi bintang di Bimasakti merupakan bintang katai merah.

Sama seperti bintang katai merah pada umumnya, Ross 128 jauh lebih kecil dan lebih redup dari Matahari. Ukurannya hanya 21% ukuran Matahari dan massanya juga hanya 15% massa Matahari. Radiasi yang dipancarkan Ross 128 juga jauh lebih sedikit dibanding Matahari yakni 0,036% radiasi yang dipancarkan Matahari.

Struktur Bimasakti tampak samping. Kredit: langitselatan

Bintang yang satu ini merupakan kelompok bintang di piringan tebal di Bimasakti yang meengorbit di dekat bidang galaksi. Pada umumnya, bintang di piringan tebal Bimasakti merupakan bintang-bintang tua dengan kelimpahan unsur berat yang rendah.

Sebagai bintang katai merah, Ross 128 memiliki masa hidup yang jauh lebih lama dari bintang serupa Matahari. Pembakaran hidrogen menjadi helium yang lambat di inti, menyebabkan bintang ini baru kehabisan hidrogen dalam waktu beberapa trilyun tahun. Bahkan, satu milyar tahun pertama kehidupan bintang katai merah merupakan masa yang sangat brutal dan aktivitas magnetik sangat kuat. Laju flare (semburan) sinar-X dan sinar ultraungu yang dilepaskan bintang juga sangat tinggi.

Tidak demikian dengan Ross 128.

Di usianya yang ke 9,45 miliar tahun, Ross 128 tampaknya sudah lebih tenang, dan ini jadi pertanyaan para astronom.  Meskipun aktivitas semburan tidak sebrutal satu miliar pertama kehidupannya, seharusnya Ross 128 masih tergolong aktif melepaskan semburan tiba-tiba dalam hitungan menit. Tapi, hasil pengamatan Ross 128 justru menunjukan laju semburan yang sangat rendah.

Hasil penelitian para astronom memperlihatkan terjadinya pengereman magnetik angin matahari yang menyebabkan frekuensi semburan jadi lebih rendah.  Pengereman magnetik merupakan proses kehilangan momentum sudut dari suatu objek akibat materi yang ditangkap oleh medan magnetik dan kemudian dilontarkan dari permukaan.

Rendahnya frekuensi semburan mematikan tentu jadi kabar baik bagi planet Ross 128b yang berada di dekatnya.  Jadi, seandainya saja Ross 128 berada di zona laik huni, iklim sedang di planet ini serta kala hidup bintang yang sangat panjang akan bisa memberi kesempatan bagi kehidupan untuk berevolusi.

Bintang-bintang dengan jarak terdekat dari Matahari dari waktu ke waktu (20 ribu tahun lalu sampai dengan 80 ribu tahun lagi). Kredit: FrancescoA
Bintang-bintang dengan jarak terdekat dari Matahari dari waktu ke waktu (20 ribu tahun lalu sampai dengan 80 ribu tahun lagi). Kredit: FrancescoA

Selain iklim sedang, ada hal lain yang juga menarik dari sistem Ross 128. Bintang ini memiliki orbit yang lonjong sehingga jaraknya ke pusat Bimasakti juga merentang dari 26.800  – 34.200 tahun cahaya. Akibatnya, Ross 128 akan semakin mendekati Tata Surya dan dalam 79 ribu tahun, ia akan jadi bintang terdekat dari Matahari. Jarak terdekatnya dengan Matahari akan dicapai 71 ribu tahun lagi yakni pada jarak 6,2 tahun cahaya. Pada waktu yang sama, sistem Alpha, Beta dan proxima Centauri juga sudah bergerak menjauh.

Untuk mengetahui apakah Ross 128b merupakan planet yang berada di zona laik huni bintang atau seperti apa atmosfernya, pengamatan lanjut dengan teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope) 39 meter milik ESO yang direncanakan menerima cahaya pertama tahun 2024 diharapkan dapat memberi jawaban 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.