 |
| Sketsa silsilah keluarga planet asing. Kredit: NASA/Kepler/Caltech (T. Pyle) |
Penelitian yang didasarkan pada analisis ribuan planet asing yang telah diketahui keberadaannya ini menunjukkan bahwa planet-planet di galaksi kita terbagi dalam dua kelompok. Yang pertama adalah kelompok planet berbatu yang berukuran hingga 1,75 kali ukuran Bumi, dan kelompok kedua terdiri dari planet gas seperti Neptunus yang berukuran antara 2 sampai 3,5 kali ukuran Bumi. (Neptunus, sebagai perbandingan, kira-kira berukuran 4 kali dari Bumi.)
Data untuk penelitian ini berasal dari teleskop antariksa Kepler milik NASA, yang bertugas mencari planet mirip Bumi di zona laik huni, dan Observatorium W. M. Keck yang bertugas mendeteksi planet dengan menggunakan High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) di teleskop Keck I.
Yang menarik adalah, para astronom mencoba mengklasifikasikan planet-planet ini dengan cara yang sama seperti bagaimana ahli biologi mengklasifikasikan spesies hewan.
"Ini adalah cabang baru utama dalam silsilah keluarga planet, yang serupa dengan menemukan bahwa mamalia dan kadal berada pada cabang yang berbeda dalam silsilah kehidupan spesies," kata Andrew Howard, profesor astronomi di Caltech dan peneliti utama penelitian baru ini.
"Di tata surya kita, tidak ada planet yang memiliki ukuran di antara Bumi dan Neptunus," tambah Erik Petigura, rekan penulis studi yang juga berasal dari Caltech. "Salah satu kejutan besar dari Kepler adalah hampir setiap bintang memiliki setidaknya satu planet yang beurkuran lebih besar dari Bumi namun lebih kecil dari Neptunus. Kami benar-benar ingin tahu seperti apa planet misterius ini dan mengapa kita tidak memilikinya di tata surya kita sendiri."
Mengklasifikasi Planet
Planet asing pertama yang berada di sekitar bintang selain Matahari pertama kali ditemukan pada pertengahan 1990-an. Saat ini, sudah ada hampir 3.500 planet asing yang yang dikonfirmasi, dengan ribuan lainnya yang sudah ditemukan namun menunggu untuk dikonfirmasi.Sebagian besar planet-planet asing ini ditemukan oleh Kepler, yang memulai misinya dengan mengamati sebuah titik di langit secara konstan ke arah konstelasi Cygnus. Kepler memonitor bintang-bintang untuk mengetahui kilau cahaya saat planet-planet lewat di depan bintang-bintang tersebut.
Setelah misi tersebut tidak lagi mampu menunjukkan secara konsisten karena giroskopnya yang rusak, Kepler memulai misi baru pada tahun 2013 yang disebut "K2", di mana ia memutar pandangannya beberapa kali dalam setahun. Hal itu membuat Kepler masih dapat menemukan planet asing, tapi pada tingkat yang lebih rendah dari sebelumnya.
Katalog Kepler sebagian besar mencakup planet-planet yang sangat dekat dengan bintang mereka. Sebelumnya, planet-planet yang ditemukan oleh Kepler diketahui memiliki ukuran antara seukuran Bumi dan Neptunus, dan tidak ada jenis planet lainnya yang diketahui sampai data dari teleskop Keck digunakan.
Secara umum, saat sebuah planet melintas di depan sebuah bintang, "kedipan" pada cahaya bintang berkorelasi dengan ukuran planet ini. Namun, untuk memahami ukuran planet asing melalui "kedipan" cahaya bintang, para astronom juga harus tahu ukuran bintang induknya.
Hal itu bisa diketahui berkat teleskop Keck, yang mampu memperoleh data spektral pada bintang induknya. Data spektral memberikan pengukuran yang presisi terhadap ukuran bintang, yang pada gilirannya menghasilkan informasi ukuran yang lebih tepat untuk planet yang lewat di depan bintang tersebut.
"Sebelumnya, menyortir ukuran planet asing hampir sama seperti mencoba mengurutkan butiran pasir dengan mata telanjang," kata Fulton. "Dengan data spektral dari Keck, kami sangat terbantu. Kami sekarang bisa melihat rincian yang tidak bisa kita lakukan sebelumnya."
Informasi dari Keck menghasilkan data ukuran planet-planet ini dengan empat kali lebih presisi dari yang ada sebelumnya. Data baru menunjukkan adanya celah antara ukuran planet berbaru mirip Bumi dan Neptunus mini. Sementara para ilmuwan masih menyelidiki apa yang menyebabkan adanya celah dalam ukuran planet, mereka memiliki dua kemungkinan penjelasan.
Penjelasan pertama, bisa jadi bahwa banyak planet secara alami sudah berukuran mirip Bumi dan tetap berada pada ukuran itu selamanya, sementara penjelasaan kedua menyatakan bahwa planet dapat mendapatkan banyak gas, sehingga sebenarnya berukuran mirip Bumi tapi dikelilingi oleh gas.
"Sedikit hidrogen dan helium pada planet akan berdampak signifikan. Jadi, jika sebuah planet mengakuisisi sekitar hanya 1 persen hidrogen dan helium saja dalam massanya, maka hal itu cukup untuk melompati celah," kata Howard.
"Planet-planet ini seperti batuan dengan balon gas besar yang melingkupi mereka. Hidrogen dan helium yang ada di balon tidak benar-benar berkontribusi pada massa planet secara keseluruhan, namun berkontribusi pada volume planet sehingga membuat planet lebih besar ukurannya. "
Para periset merencanakan lebih banyak studi untuk melihat elemen berat di setiap planet untuk mempelajari lebih lanjut tentang komposisi planetnya, yang pada gilirannya akan memperbaiki prediksi tentang bagaimana planet-planet ini terbentuk.
Dengan adanya silsilah keluarga planet asing baru ini, kini para astronom bisa lebih mudah mengklasifikasikan planet yang ditemukannya. Sebagai contoh, bila sebuah planet berukuran 1,75 kali ukuran Bumi atau di bawahnya, maka planet tersebut masuk dalam keluarga planet Bumi super, tapi bila ukuran planet berada di atas angka tadi, maka planet tersebut adalah keluarga Neptunus mini.
Sumber: Caltech, ArXiv.