Teleskop Webb adalah penerus Hubble, yang akan diluncurkan pada 2021. Sebuah studi baru mengatakan akan cukup kuat untuk mencari tanda tangan kehidupan di atmosfer 7 planet seukuran Bumi dalam sistem TRAPPIST-1, hanya 39 tahun cahaya. jauh.
Konsep artis tentang James Webb Space Telescope seperti yang akan muncul setelah diluncurkan ke Bumi-orbit pada tahun 2021. Ingin melihat bagaimana teleskop yang sebenarnya terlihat sekarang? Lihat bagian bawah posting ini. Gambar melalui Northrop Grumman / JWST.
Hanya 39 tahun cahaya dari Bumi - bersebelahan dengan kosmik - ada tata surya dengan tujuh planet berbatu seukuran Bumi. Sistem ini disebut TRAPPIST-1. Ketujuh planetnya menarik, dan tiga di antaranya mengorbit di zona layak huni bintang mereka, di mana suhu bisa memungkinkan air cair ada di sana.
Dunia-dunia ini telah menjadi subjek dari banyak penelitian dalam beberapa tahun terakhir, tetapi ada batasan untuk apa teleskop saat ini dapat belajar lebih banyak tentang mereka. Terlebih lagi, ada perdebatan tentang apakah Teleskop Luar Angkasa James Webb - penerus Hubble, yang dijadwalkan untuk diluncurkan pada bulan Maret 2021 - akan cukup kuat untuk mendeteksi tanda-tanda kehidupan pada jarak planet-planet seukuran Bumi ini, jika memang memang ada tanda-tanda kehidupan sana. Tetapi sekarang sebuah penelitian baru mengatakan, ya, Webb akan dapat menganalisis atmosfer mereka untuk biosignatures. Terlebih lagi, kata penelitian itu, analisis ini dapat dilakukan hanya dalam satu tahun, meskipun awan di atmosfer planet mungkin menimbulkan masalah.
Makalah baru pertama kali diterbitkan pada 21 Juni 2019 di Jurnal Astronomi, dan penelitian ini dipimpin oleh Jacob Lustig-Yaeger, seorang mahasiswa astronomi di University of Washington.
Menurut Lustig-Yaeger:
Teleskop Webb telah dibangun, dan kami memiliki ide bagaimana itu akan beroperasi. Kami menggunakan pemodelan komputer untuk menentukan cara paling efisien untuk menggunakan teleskop untuk menjawab pertanyaan paling mendasar yang ingin kami tanyakan, yaitu: Apakah ada atmosfer di planet ini, atau tidak?
Konsep artis tentang 7 exoplanet seukuran Bumi dalam sistem planet TRAPPIST-1. Gambar melalui R. Hurt / T. Pyle / NASA / JPL-Caltech / WOSU.
Ketujuh planet yang dikenal dalam sistem TRAPPIST-1 berbatu, dan memiliki ukuran yang mirip dengan Bumi. Mereka semua mengorbit dekat dengan bintang mereka, tetapi karena bintang itu katai merah dan lebih dingin dari matahari, itu berarti bahwa tiga planet masih di zona layak huni bintang, di mana suhu bisa membuat air cair mungkin, tergantung pada faktor-faktor lain seperti jenis atmosfer. Diharapkan bahwa sebagian besar atau semua planet memiliki atmosfer, tetapi itu belum diketahui secara pasti. Teleskop Webb akan dapat mengkonfirmasi hal itu, dan menganalisis atmosfer tersebut untuk kemungkinan biosignature, gas seperti oksigen atau metana yang dapat menunjukkan kehidupan di permukaan. Menurut Lustig-Yaeger:
Ada pertanyaan besar di lapangan saat ini apakah planet-planet ini bahkan memiliki atmosfer, terutama planet-planet terdalam. Setelah kami memastikan bahwa ada atmosfer, lalu apa yang bisa kita pelajari tentang atmosfer setiap planet, molekul yang membentuknya?
Studi ini menunjukkan bahwa teleskop Webb harus dapat mendeteksi dan menganalisis atmosfer apa pun dengan cukup cepat, dalam setahun atau lebih. Karena semua planet dekat dengan bintang mereka, itu berarti waktu transit mereka - waktu yang dibutuhkan sebuah planet untuk menyeberang di depan bintangnya dari sudut pandang kita - relatif pendek. Webb harus dapat mengkonfirmasi atmosfer (atau tidak) dalam 10 transit atau kurang.
Konsep seniman dari TRAPPIST-1e, yang menurut para ilmuwan memiliki peluang terbaik untuk memiliki atmosfer yang layak huni dan lautan seperti Bumi. Gambar melalui NOAA / Inverse.
Namun, ini juga tergantung pada apakah atmosfer itu memiliki awan. Jika sebuah planet memiliki atmosfer berawan tebal seperti Venus, itu bisa memakan waktu hingga 30 transit untuk mengonfirmasinya. Jadi teleskop Webb masih bisa melakukannya, hanya akan memakan waktu lebih lama, kata Lustig-Yaeger:
Tetapi itu masih merupakan tujuan yang dapat dicapai. Ini berarti bahwa bahkan dalam kasus awan ketinggian tinggi yang realistis, teleskop James Webb masih akan mampu mendeteksi keberadaan atmosfer, yang sebelum makalah kami tidak diketahui.
Kemampuan James Webb Space Telescope untuk mendeteksi atmosfer planet berbatu yang lebih kecil sangat mengasyikkan, karena teleskop lain belum dapat melakukannya. Ini jauh lebih mudah dengan planet gas raksasa seperti Jupiter, tetapi sulit dengan planet yang lebih kecil ketika mereka begitu jauh.
Kemungkinan lain adalah bahwa Webb akan menemukan bukti air bahwa planet hilang ketika sistem jauh lebih muda dan bintang itu jauh lebih panas. Dalam kasus seperti itu, atmosfer dapat mengandung oksigen abiotik - tidak diciptakan oleh kehidupan - yang mungkin merupakan sinyal positif palsu dari biologi aktif. Para ilmuwan perlu menentukan apakah oksigen itu biotik atau abiotik.
Konsep artis tentang permukaan TRAPPIST-1f. Gambar melalui Inverse.
James Webb Space Telescope akan sangat berharga untuk mempelajari planet berbatu seperti Bumi, kata para astronom, dan banyak lagi dunia berbatu ini ditemukan sepanjang waktu di ruang luas galaksi Bima Sakti kita. Diperkirakan ada miliaran dunia semacam itu di galaksi kita saja, dan Webb mungkin memberikan bukti kuat pertama untuk kehidupan pada satu (atau lebih) dari mereka. Meskipun tidak, meskipun, itu akan membantu untuk merevolusi pemahaman kita tentang planet-planet ini. Seperti dicatat oleh mahasiswa doktoral astronomi Andrew Lincowski:
Dengan melakukan penelitian ini, kami telah melihat: Apa skenario terbaik untuk James Webb Space Telescope? Apa yang bisa dilakukannya? Karena pasti akan ada lebih banyak planet seukuran Bumi yang ditemukan sebelum diluncurkan pada tahun 2021.
Sistem planet TRAPPIST-1 adalah unik di antara sistem seperti yang dikenal sejauh ini, dengan tujuh exoplanet seukuran Bumi. Bisakah salah satu dari mereka memiliki kehidupan? Mereka adalah kandidat yang ideal untuk studi lebih lanjut oleh Webb, yang mungkin dapat membantu menjawab pertanyaan yang menarik dalam waktu yang relatif dekat. Seperti yang ditambahkan Lustig-Yaeger:
Sulit untuk membayangkan secara teori sistem planet yang lebih cocok untuk James Webb daripada TRAPPIST-1.
Pada 28 Agustus 2019, NASA mengumumkan bahwa dua bagian dari James Webb Space Telescope kini telah berhasil dihubungkan. Teleskop sedang dirakit di fasilitas Northrop Grumman di Pantai Redondo, California. Baca lebih lajut.
Intinya: Untuk pertama kalinya, para ilmuwan akan dapat mempelajari atmosfer dari tujuh exoplanet seukuran Bumi dalam sistem TRAPPIST-1, menggunakan James Webb Space Telescope, penerus Hubble, yang akan diluncurkan pada 2021.