Kandidat Exoplanet di Zona Laik Huni Bintang Dekat

Ada exoplanet batuan baru di zona laik huni sistem L 98-59! Tak hanya itu, massa planet terdekatnya dengan bintang hanya setengah massa Venus.

Ilustrasi exoplanet L 98-59b dan bintang induknya. Kredit: ESO/M. Kornmesser
Ilustrasi exoplanet L 98-59b dan bintang induknya. Kredit: ESO/M. Kornmesser

Sistem Exoplanet L 98-59

Sistem L 98-59 diketahui memiliki tiga planet yang mengelilinginya. Bintang L 98-59 adalah bintang katai merah yang juga dikenal dengan nama TOI-175 atau TIC 307210830. Berada pada jarak 34,5 tahun cahaya di selatan rasi Volans, si Ikan Terbang, bintang ini merupakan target pengamatan TESS a.k.a Transiting Exoplanet Survey Satellite. 

Pengamatan TESS pada tahun 2018 memang memperlihatkan keberadaan tiga planet yang mengitari bintang katai merah L 98-59. 

Planet 98-59b yang merupakan planet terdekat dengan bintang, berukuran 80% ukuran Bumi dan berada pada jarak 0,02 AU dari bintang. Planet b mengorbit bintang setiap 2,25 hari dan menerima radiasi bintang 22 kali lebih banyak dari energi yang diterima. 

Dua planet lainnya, planet c dan d berukuran 1,35 dan 1,57 kali ukuran Bumi dan mengorbit bintang setiap 3,7 hari dan 7,5 hari untuk mengelilingi bintang. Kedua planet ini berada pada jarak 0,03 AU dan 0,05 AU. Jauh lebih dekat dari jarak Merkurius ke Matahari. 

Kalau kita bandingkan dengan Bumi, tentu saja planet-planet ini jauh lebih cepat dari Bumi yang membutuhkan waktu 365 hari untuk mengelilingi Matahari. Tapi, harus diingat juga kalau jarak ketiga planet ini sangat dekat dengan bintang induknya. Semakin dekat dengan bintang, semakin cepat pula waktu yang dibutuhkan untuk mengitari bintang. Selain itu, semakin jauh dari bintang, radiasi yang diterima juga berkurang. Planet L 98-59 c diketahui menerima 11 kali radiasi dibanding Bumi. 

Para astronom memperkirakan kalau massa maksimum L 98-59b adalah 1,1 massa Bumi. Sementara planet c dan d diperkirakan 2,42 dan 2,31 massa Bumi. 

Dari ketiga planet, tidak ada yang berada di zona laik huni. Yang terjadi, ketiga planet justru diperkirakan berada pada zona Venus. Ini adalah zona dimana planet yang punya atmosfer mirip Bumi bisa mengalami efek rumahkaca berkepanjangan seperti Venus. 

Lebih Ringan dari Venus

Penemuan planet tidak berhenti setelah planet ditemukan. Pengamatan lanjut akan terus dilakukan untuk memahami sistem planet tersebut sekaligus menyingkap hal-hal baru yang belum diketahui.

Pengamatan lanjut sistem bintang L 98-59 juga terus dilakukan. Kali ini pengamatan dilakukan dengan instrumen Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) yang dipasang di Very Large Telescope ESO di Chili. Pengamatan ini menggunakan metode kecepatan radial untuk mendeteksi goyangan bintang akibat gravitasi planet yang mengorbit bintang.

Sebelumnya, ketiga planet ditemukan lewat pengamatan dengan metode transit. Bedanya, dalam metode transit, planet ditemukan dari peredupan cahaya bintang saat ada planet melintas di depannya. Lewat pengamatan transit, para astronom bisa menentukan ukuran planet. 

Untuk mengetahui komposisi planet, para astronom harus mengetahui massa minimum planet-planet tersebut. Karena itulah dilakukan pengamatan dengan metode kecepatan radial. 

Hasilnya cukup mengejutkan. 

Massa exoplanet L 98-59b ternyata hanya setengah massa Venus atau 0,4 massa Bumi. Keberhasilan ini sekaligus menandai pencapaian pengamatan kecepatan radial. Planet L 98-59b merupakan planet paling ringan (massa paling kecil) yang berhasil ditentukan dengan metode kecepatan radial. 

Terobosan penting karena yang diamati adalah pengaruh interaksi gravitasi antara planet dan bintang. Gravitasi itu bergantung pada massa. Semakin kecil massa objek maka gravitasinya juga kecil. Itu artinya teknik ini bisa digunakan untuk mengenali goyangan bintang akibat gravitasi planet yang sangat kecil saat mengorbit. 

Selain massa planet L 98-59 b, para astronom juga menemukan kalau ketiga planet di sistem ini mengandung air di bagian dalam planet atau di atmosfer. Dua planet terdekat dari bintang L 98-59 diduga kering namun punya sejumlah kecil air sementara planet d diduga mengandung 30% air. Dan ini menjadikan L 98-59 c sebagai planet lautan!

Planet di Zona Laik Huni

Perbandingan planet-planet di sistem L 98-59 (atas) dan planet dalam di Tata Surya (bawah). Tampak juga di gambar planet ke-4 dan kandidat planet ke-5. Kredit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser (Acknowledgment: O. Demangeon)
Perbandingan planet-planet di sistem L 98-59 (atas) dan planet dalam di Tata Surya (bawah). Tampak juga di gambar planet ke-4 dan kandidat planet ke-5. Kredit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser/O. Demangeon

Selain pengamatan pada tiga planet yang mengorbit L 98-59, para astronom yang dipimpin oleh Olivier Demangeon dari Universitas Porto, Portugal, berhasil menemukan planet tersembunyi!

Bukan hanya satu melainkan dua planet, meskipun objek kelima masih merupakan kandidat yang harus dikonfirmasi keberadaannya. Planet keempat di sistem L 98-59 memiliki massa minimum 3,06 massa Bumi dan mengitari bintang dalam 12,8 hari. Sementara itu, calon planet kelima massa minimumnya 2,46 massa Bumi dan planet ini mengelilingi bintang dalam 23 hari.

Planet keempat diperkirakan berada di tepi luar zona laik huni sedangkan kandidat planet kelima ditemukan di tengah zona laik huni bintang. Dengan demikian, ada kemungkinan kedua planet terrestrial tersebut memiliki air dalam wujud cair di permukaan.

Pengamatan lanjut masih diperlukan untuk mempelajari atmosfer planet. Meskipun demikian diduga planet di zona laik huni memiliki atmosfer yang bisa mendukung dan melindungi kehidupan. 

Untuk memastikan dugaan tersebut, para astronom harus menanti teleskop yang lebih besar dengan resolusi lebih tinggi untuk mempelajari planet-planet batuan yang kecil. Teleskop yang diharapkan bisa digunakan untuk mengamati planet-planet serupa adalah James Webb Space Telescope (JWST) yang akan diluncurkan bulan November 2021 dan Extremely Large Telescope (ELT) ESO yang sedang dibangun di Gurun Atacama, Chili. 

Ditulis oleh

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.

Tulis komentar dan diskusi...