Dua Planet Bumi Super di Bintang Katai Merah

Para astronom menemukan dua planet Bumi super beriklim sedang dan salah satu exoplanetnya berada di zona laik huni! 

Kedua planet Bumi super ini ditemukan mengitari sebuah bintang yang masih bisa dikategorikan berada di lingkungan Matahari. Jarak bintang ini hanya 106 tahun cahaya! 

Bintang LP 890-9. Bintang ini merupakan salah satu bintang yang diamati Willem Luyten dengan teleskop Palomar. Karena itu, nama bintang tersebut menggunakan inisial LP dari Luyten/Palomar. Bintang LP 890-9 merupakan bintang katai merah yang lebih kecil dan lebih dingin dari Matahari. Massanya hanya 10% massa Matahari dan ukurannya hanya 15% ukuran Matahari. Temperaturnya juga dingin hanya 2853 K, dan tentu saja cahaya yang dipancarkan juga jauh lebih redup dari Matahari.

Akibatnya…… bintang ini tidak mudah untuk diamati meski jaraknya cukup dekat.  

Bintang LP 890-9 punya nama lain. TOI-4306 atau juga SPECULOOS-2. Nama pertama diperoleh karena LP 890-9 merupakan objek yang menjadi target pengamatan TESS atau Transiting Exoplanet Survey Satellite. Ini adalah teleskop antariksa yang secara khusus bertugas untuk melakukan pencarian planet-planet pada bintang lain dengan metode transit. Jadi yang dicari adalah peristiwa peredupan sesaat cahaya bintang secara berkala ketika ada objek lain yang melintas di depannya.

Planet di Bintang LP 890-9

Pada bulan Juli 2021, survei langit yang dilakukan TESS menangkap terjadinya transit berkala setiap 2,73 tahun pada bintang LP 890-9. Ada kandidat planet yang mengitari bintang LP 890-9. Butuh konfirmasi lewat pengamatan metode transit dengan teleskop berbeda atau justru pengamatan dengan metode lain. Tujuannya tentu saja untuk memastikan kalau peredupan cahaya bintang itu memang dari planet. ini karena peredupan berkala juga bisa terjadi pada pasangan bintang ganda gerhana. 

Untuk mengonfirmasi kandidat planet yang diamati TESS, para astronom dalam program TESS Follow-up Observing Program (TFOP) melakukan pengamatan pada kandidat planet TOI-4306.01. Pengamatan lanjut ini dilakukan oleh beberapa tim dari berbagai negara. Pengamatan dari Jepang dilakukan dengan kamera MuSCAT3 yang dipasang pada Teleskop Faulkes Utara 2 meter di Observatorium Las Cumbres, Maui, dan dengan Instrumen Doppler Inframerah (IRD) yang dipasang pada Teleskop Subaru, Hawaii.  Selain itu, ada tim lain yang juga melakukan pengamatan lanjutan dengan teleskop SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars) di Observatorium Paranal, Chile. 

Hasilnya, tim astronom ini berhasil mengonfirmasi karakteristik peredupan tersebut memang berasal dari planet yang mengitari bintang LP 890-9. Exoplanet LP 890-9b. 

Dari pengamatan SPECULOOS, ukuran planet LP 890-9b bisa diketahui. Rupanya, planet ini hanya sedikit lebih besar dari Bumi yakni 1,32 kali ukuran Bumi. Dari ukuran bisa kita ketahui kalau planet ini termasuk kategori Bumi-super dan terindikasi planet batuan. LP 890-9b ini mengitari bintang induknya setiap 2,73 hari… itu artinya satu tahun di sini hanya kurang dari 3 hari di Bumi. Implikasi lainnya, planet LP 890-9b berada sangat dekat dari bintang dengan jarak kurang dari 3 juta km! 

Tapi perlu diingat kalau bintang LP 890-9 merupakan bintang katai merah yang redup. Akibatnya, meskipun dekat, planet LP 890-9b hanya menerima 4 kali energi bintang dibanding energi yang diterima Bumi dari Matahari. Dan diperkirakan suhu di planet LP 890-9b ini 120ºC dan planet LP 890-9b bukan planet laik huni. 

Ada Planet Lain

Ada yang menarik. Pengamatan SPECULOOS juga memperlihatkan kehadiran kandidat planet kedua di bintang LP 890-9. Hasil kolaborasi dengan tim MuSCAT3 untuk pengamatan kandidat planet kedua berhasil mengonfirmasi keberadaan planet tersebut sekaligus menentukan parameter planet. 

Exoplanet LP 890-9c. Planet kedua di bintang LP 890-9 ini ukurannya lebih besar yakni 1,37 kali ukuran Bumi atau sekitar 17.500 km. Sama seperti planet LP 890-9b, exoplanet kedua ini juga planet Bumi-super.  Planet ini butuh waktu 8,46 hari untuk mengitari bintang dari jarak sekitar 6 juta kilometer. Berada pada jarak yang lebih jauh dibanding LP 890-9b, suhu di exoplanet LP 890-9c juga lebih dingin yakni sekitar 0ºC. 

Yang menarik, planet LP 890-9c berada dalam zona laik huni bintang. Dengan demikian, jika ada air di planet ini maka air tersebut bisa tetap dalam wujud cair di permukaan. Jika planet batuan ini punya karbon dioksida di atmosfer, maka ada kemungkinan LP 890-9b beriklim sedang dan ini akan sangat membantu untuk mempertahankan keberadaan air dalam wujud cair. 

Meskipun kita belum mengetahui massa kedua planet, namun hasil pengamatan dengan kecepatan radial bisa memberi batas massa dari objek yang mengorbit bintang. Hasilnya, massa planet LP 890-9b diperkirakan lebih kecil dari 13,2 massa Bumi sedang planet LP 890-9c lebih kecil dari 25,3 massa Bumi.

Selanjutnya, karakterisasi atmosfer planet akan jadi target berikut. Dari kandungan atmosfer kita bisa memperoleh informasi terkait komposisi kimia dan awan di planet.