Barnard b, Planet Bumi Super di Bintang Barnard

Sepertinya para tetangga Tata Surya memang punya planet. Setelah Proxima b, para astronom berhasil menemukan exoplanet Bumi Super mengitari bintang Barnard.

Barnard b. Itu nama exoplanet pertama yang ditemukan mengitari bintang Barnard yang jaraknya 6 tahun cahaya dari Bumi. Dari jaraknya, kita bisa mengetahui kalau Barnard merupakan sistem bintang terdekat kedua setelah sistem bintang bertiga Alpha Centauri yang jaraknya 4,3 tahun cahaya. Tapi, sebagai bintang tunggal, Barnard justru bintang tunggal terdekat dari Matahari.

Planet di Bintang Barnard

Barnard b yang mengitari bintang Barnard, ditemukan lewat proyek Red Dots dan CARMENES, yang bertujuan mencari planet batuan pada bintang di lingkungan Matahari. Salah satu planet yang ditemukan oleh proyek Red Dots adalah Proxima b, yang mengitari bintang terdekat dari Matahari. Proxima Centauri.

Ditemukan mengitari bintang Barnard, planet ini diduga merupakan planet Bumi Super. Planet batuan mirip Bumi yang lebih masif dari Bumi. Demikian juga dengan Barnard b. Exoplanet ini diketahui lebih 3,2 kali lebih masif dari Bumi dan mengorbit bintang Barnard selama 233 hari.

Periode yang cukup lama untuk mengitari bintang induk memberi indikasi kalau jarak Barnard b agak jauh dari bintang. Semakin dekat sebuah planet dengan bintang induknya, waktu yang dibutuhkan untuk mengorbit bintang semakin singkat. Lihat saja planet-planet Jupiter panas yang berada sangat dekat dengan bintang induknya. Planet-planet itu hanya butuh beberapa hari untuk menyelesaikan orbitnya. Demikian juga Proxima b yang berada pada jarak 0,04 AU. Planet itu hanya butuh 11 hari untuk mengorbit Proxima Centauri.

Data pengamatan memberi indikasi kalau Barnard b berada 0,4 AU atau hanya 60 juta km dari bintang Barnard. Sedikit lebih jauh dari jarak Merkurius ke Matahari. Jauh atau dekat?

Bintang Barnard yang dikelilingi Barnard b sama dengan Proxima Centauri. Keduanya adalah bintang katai merah yang lebih kecil dari Matahari. Dengan demikian, planet yang terbentuk di bintang tipe ini jaraknya sangat dekat. Bandingkan saja dengan Proxima Centauri yang jaraknya 10 kali lebih dekat dari Barnard b. Pada jarak hanya 6 juta km dari bintang, Proxima b sudah berada pada zona laik huni bintang.

Pada jarak 0,4 AU, energi yang diterima Barnard b hanya 2% dari yang diterima Bumi dari Matahari!

Tak hanya itu. Berada pada jarak 0,4 AU, Barnard b sudah berada pada area perbatasan yang dikenal dengan sebutan batas beku. Pada jarak ini, senyawa volatil seperti air sudah berkondensasi menjadi es yang padat.

Implikasinya, Barnard b merupakan planet beku dengan temperatur -170ºC. Jadi, jangan berharap ada kehidupan yang bisa berevolusi di planet batuan super ini. Setidaknya, kehidupan yang kita kenal di Bumi tidak bisa berevolusi pada planet beku seperti Barnard b. Dari teori pembentukan planet, area batas beku memang lokasi dieal terbentuknya planet-planet batuan seperti planet Bumi Super.

Bintang Barnard

Bintang yang namanya diambil dari nama astronom E.E Barnard ini memang punya keunikan. Bintang katai merah massa rendah yang satu ini terkenal karena memiliki gerak diri yang besar. Sederhananya, bintang Barnard tampak memiliki pergeseran yanglebih cepat dibanding bintang lainnya di langit malam. E.E. Barnard adalah astronom yang berhasil mengukur gerak semu bintang Barnard pada tahun 1916. Bintang ini justru pertama kali diamati pada tahun 1888 dan 1890.

Bintang Barnard merupakan bintang katai merah massa rendah yakni 0,14 massa Matahari dengan ukuran 20% ukuran Matahari dan bisa ditemukan di rasi Ophiuchus. Bintang ini termasuk redup dan tidak bisa diamati dengan mata tanpa alat.

Barnard termasuk bintang yang sudah sangat tua. Usianya 10 miliar tahun. Pada usia seperti ini, bintang katai merah tua sudah memasuki masa tidak aktif untuk menyemburkan materi atau melepaskan suar karena rotasinya yang sudah lambat. Indikas usia lanjut dari bintang Barnard tampak pada hasil pengamatan. Pancaran sinar-X yang lemah, pancaran hidrogen alpha semakin sedikit, indeks pancaran kromosfer rendah, laju rotasi yang lambat, dan aktivitas medan magnet yang juga rendah.

Dari ciri-ciri ini, tentunya para astronom tidak mengharapkan kemunculan suar dari bintang ini. Akan tetapi, Barnard rupanya masih termasuk aktif. Bintang ini melepaskan suar atau semburan partikel energi tinggi pada tahun 1998. Suar yang dilepaskan bintang diduga terjadi akibat medan magnet kuat yang menekan konveksi plasma dan menyebabkan ledakan, Medan magnet kuat pada umumnya ditemukan pada bintang berotasi cepat. Bukan bintang tua yang rotasinya lambat seperti bintang Barnard.

Klaim Yang Salah

Sudah sejak lama bintang Barnard diduga memiliki planet. Bahkan, bintang Barnard pernah menjadi kontroversi pada era tahun 60-an.

Tahun 1963, astronom Peter van de Kamp yang mengamati bintang Barnard selama 30 tahun dengan teleskop Sproul 61 cm, mengumumkan penemuan sebuah planet dengan periode 24 tahun. Planet ini diduga merupakan planet raksasa dengan massa 1,6 massa Jupiter. Menurut Peter van de Kamp, bintang Barnard yang sudah ia amati dari tahun 1938-1968, berpotensi untuk memiliki satu atau lebih planet gas raksasa dan lemungkinan planet kebumian.

Penemuan ini cukup heboh dan diberitakan oleh New York Times pada tanggal 19 April 1963. Tentunya penemuan ini membuat para astronom mengarahkan teeskopnya ke bintang Barnard. Akan tetapi tidak ada planet raksasa yang dimaksud Peter van de Kamp. Setelah melakukan kajian ulang, rupanya planet raksasa di bintang Barnard itu adalah efek instrumentasi yang belum dikoreksi.

Bintang Barnard pun kembali sendiri setelah pada pertengahan 1970-an, klaim planet raksasa itu dinyatakan sebagai alarm palsu.

Berburu Planet di Bintang Barnard

Meskipun pengamatan Peter van de Kamp itu sinyal palsu, ide bahwa bintang Barnard memiliki planet tidaklah salah. Pencarian exoplanet pada bintang Barnard memang tidak pernah menuai hasil yang baik. Akan tetapi, data pengamatan kecepatan radial sampai dengan tahun 2015 memberi indikasi samar akan kehadiran planet dengan periode rotasi ~230 hari. Untuk itu pemantauan intensif kemudian dilakukan dengan spektrometer CARMENES pada tahun 2016-2017. Pengamatan lainnya pun dilakukan dengan instrumen HARPS dan UVES milik ESO.

Hasil dari pengamatan kecepatan radial berbagai teleskop ini memperlihatkan ada goyangan bintang yang disebabkan oleh gravitasi planet yang mengorbit bintang Barnard.

Yang menarik, pengamatan tersebut berhasil melihat perubahan kecepatan bintang sampai 3,5 km per jam atau 97 cm per menit!

Barnard b berhasil ditemukan dan ini pun bukan hasil pengamatan dalam jangka waktu pendek. Data pengamatan yang digunakan berasal dari kompilasi hasil pengamatan kecepatan radial selama 20 tahun dengan tujuh instrumen berbeda. Data ini terdiri dari 771 hasil pengukuran kecepatan radial. Hasil kerjasama yang luar biasa.