Menurut sebuah studi baru oleh para astronom berdasarkan data dari Teleskop Luar Angkasa Kepler, 1 dari 4 bintang seperti matahari harus memiliki sebuah planet yang berukuran kira-kira seukuran Bumi, yang mengorbit di zona layak huni bintang tersebut.
Konsep artis tentang Teleskop Luar Angkasa Kepler dengan latar belakang planet dan bintang. Kepler menemukan lebih dari 1.000 dari 4.000+ exoplanet yang dikenal. Sekarang, berdasarkan data Kepler, para ilmuwan memperkirakan bahwa 1 dari 4 bintang seperti matahari memiliki setidaknya 1 planet dengan ukuran yang sama dengan Bumi. Gambar melalui NASA / Ames Research Center / W. Stenzel / D. Berita Rutter / Penn State.
Berapa banyak planet seukuran Bumi - yang mengorbit di zona layak huni bintang mereka, di mana air cair bisa ada - ada di luar sana di galaksi Bima Sakti kita? Para ilmuwan telah menemukan ribuan planet luar angkasa dalam beberapa tahun terakhir, dan sekarang mereka memiliki gagasan yang lebih baik tentang apa jawaban untuk pertanyaan itu. Menurut sebuah penelitian baru dari Penn State University berdasarkan data dari Teleskop Luar Angkasa Kepler, ternyata satu dari empat bintang mirip matahari harus memiliki setidaknya satu planet yang ukurannya sama dengan Bumi dan mengorbit di zona layak huni bintangnya.
Makalah peer-review baru yang menggambarkan hasil diterbitkan dalam Jurnal Astronomi pada 14 Agustus 2019.
Jelas, ini adalah studi yang menarik! Ini memiliki implikasi langsung untuk kemungkinan kehidupan di dunia lain. Ada sekitar 200 miliar bintang di galaksi kita, dan sekitar 10 persen di antaranya adalah bintang seperti matahari. Itu 20 miliar bintang seperti matahari, dan jika seperempatnya memiliki setidaknya satu dari planet seukuran Bumi ini, itu adalah 5 miliar di galaksi kita sendiri!
Konsep artis Kepler-186f, sebuah planet ekstrasurya seukuran Bumi yang mengorbit bintang katai merah berjarak 582 tahun cahaya dari Bumi. Mungkin ada miliaran dunia semacam itu di galaksi kita saja. Gambar melalui NASA Ames / SETI Institute / JPL – Caltech / Majalah Astrobiology.
Lebih khusus lagi, para peneliti memperkirakan bahwa ukuran planet hampir sama dengan Bumi, dari 3/4 hingga 1 1/2 kali diameter Bumi, dan dengan periode orbit berkisar antara 237 hingga 500 hari, terjadi sekitar satu dari empat bintang mirip matahari. Untuk menjelaskan ketidakpastian, mereka merekomendasikan bahwa rencana misi pencarian planet di masa depan untuk tingkat kejadian mulai dari serendah sekitar satu planet untuk setiap 33 bintang, hingga setinggi hampir satu planet untuk setiap dua bintang. Menurut Eric B. Ford, profesor astronomi dan astrofisika di Penn State:
Mengetahui seberapa sering kita harus menemukan planet dengan ukuran dan periode orbit tertentu sangat membantu untuk mengoptimalkan survei untuk planet ekstrasurya dan desain misi ruang angkasa yang akan datang untuk memaksimalkan peluang keberhasilan mereka. Penn State adalah pemimpin dalam membawa metode statistik dan komputasi canggih untuk analisis pengamatan astronomi untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan semacam ini. Institute for CyberScience (ICS) dan Centre for Astrostatistics (CASt) kami menyediakan infrastruktur dan dukungan yang memungkinkan jenis proyek ini menjadi mungkin.
Sebagian besar planet seukuran Bumi yang sebenarnya ditemukan sejauh ini telah ditemukan oleh Teleskop Luar Angkasa Kepler. Tetapi mereka bisa sulit ditemukan, seperti yang dijelaskan Ford:
Kepler menemukan planet dengan berbagai ukuran, komposisi, dan orbit. Kami ingin menggunakan penemuan itu untuk meningkatkan pemahaman kita tentang pembentukan planet dan merencanakan misi di masa depan untuk mencari planet yang mungkin layak huni. Namun, hanya menghitung exoplanet dengan ukuran tertentu atau jarak orbit menyesatkan, karena jauh lebih sulit untuk menemukan planet kecil yang jauh dari bintang mereka daripada menemukan planet besar yang dekat dengan bintang mereka.
Sistem planet TRAPPIST-1 (konsep artis), berjarak 39,6 tahun cahaya, memiliki setidaknya 7 planet berbatu seukuran Bumi, termasuk 3 di zona layak huni. Bisakah salah satu dari mereka memiliki kehidupan? Gambar melalui NASA / JPL-Caltech.
Jadi bagaimana para peneliti menggunakan data Kepler untuk menentukan berapa banyak planet seukuran Bumi yang berpotensi dihuni?
Mereka merancang metode baru untuk menyimpulkan tingkat kejadian planet di berbagai ukuran dan jarak orbit, tidak hanya planet yang menjadi fokus utama penelitian. Model baru ini mensimulasikan "alam semesta" bintang dan planet dan kemudian "mengamati" alam semesta yang disimulasikan ini untuk menentukan berapa banyak planet yang akan ditemukan oleh Kepler di setiap "alam semesta." Sebagai Danley Hsu, seorang mahasiswa pascasarjana di Penn State, selanjutnya menjelaskan:
Kami menggunakan katalog terakhir dari planet yang diidentifikasi oleh Kepler dan memperbaiki properti bintang dari pesawat ruang angkasa Gaia Badan Antariksa Eropa untuk membangun simulasi kami. Dengan membandingkan hasilnya dengan planet-planet yang di katalog oleh Kepler, kami mengkarakterisasi laju planet per bintang dan bagaimana hal itu tergantung pada ukuran planet dan jarak orbit. Pendekatan baru kami memungkinkan tim untuk memperhitungkan beberapa efek yang belum dimasukkan dalam penelitian sebelumnya.
Sementara sebagian besar bintang yang diamati Kepler biasanya berjarak ribuan tahun cahaya dari matahari, Kepler mengamati sampel bintang yang cukup besar sehingga kita dapat melakukan analisis statistik yang ketat untuk memperkirakan laju planet seukuran Bumi di zona layak huni di dekatnya. bintang seperti matahari.
Berapa banyak dunia lain? Berapa banyak kemungkinan peradaban? Gambar melalui Manish Mamtani.
Temuan penelitian ini sekarang dapat digunakan untuk membantu merencanakan teleskop ruang angkasa yang akan datang, seperti James Webb Space Telescope (JWST), yang akan dapat mempelajari atmosfer dari beberapa dunia ini dan mencari tanda-tanda biomarker - gas seperti oksigen atau metana - yang bisa menunjukkan kehidupan. Menurut Ford:
Para ilmuwan secara khusus tertarik untuk mencari biomarker - molekul yang menunjukkan kehidupan - di atmosfer sekitar planet seukuran Bumi yang mengorbit di 'zona yang dapat dihuni' bintang-bintang seperti matahari. Zona layak huni adalah kisaran jarak orbital di mana planet-planet dapat mendukung air cair pada permukaannya. Mencari bukti kehidupan di planet seukuran Bumi di zona layak huni bintang seperti matahari akan membutuhkan misi ruang angkasa baru yang besar.
Belum lama berselang, kami tidak tahu apakah ada bintang lain yang memiliki planet yang mengorbit. Sekarang kita telah belajar bahwa kebanyakan dari mereka, dan ketika datang ke bintang yang mirip dengan matahari kita sendiri, setidaknya seperempat dari mereka memiliki dunia yang bisa mirip dengan dunia kita ...
Intinya: Sebuah penelitian baru menggunakan data dari Teleskop Luar Angkasa Kepler menunjukkan mungkin ada sejumlah besar dunia seukuran Bumi di galaksi kita yang mengorbit di zona layak huni bintang mereka. Galaksi kita, Bima Sakti, memiliki sekitar 200 miliar bintang sekaligus dan sekitar 20 miliar bintang seperti matahari. Jika satu dari empat bintang seperti matahari memiliki setidaknya satu planet seukuran Bumi, itu hanya 5 miliar dunia di galaksi kita saja!