Para peneliti telah menemukan sebuah planet ekstrasurya seukuran Bumi yang mencambuk bintang inangnya hanya dalam 8,5 jam - salah satu periode orbit terpendek yang pernah terdeteksi.
Dalam waktu yang Anda perlukan untuk menyelesaikan satu hari kerja, atau tidur semalaman, bola api kecil dari planet yang berjarak 700 tahun cahaya telah selesai sepanjang tahun.
GAMBAR: Cristina Sanchis Ojeda
Para peneliti di MIT telah menemukan sebuah planet ekstrasurya seukuran Bumi bernama Kepler 78b yang berputar di sekitar bintang inangnya hanya dalam 8,5 jam - salah satu periode orbit terpendek yang pernah terdeteksi. Planet ini sangat dekat dengan bintangnya - jari-jari orbitnya hanya sekitar tiga kali jari-jari bintangnya - dan para ilmuwan memperkirakan bahwa suhu permukaannya bisa setinggi 3.000 derajat Kelvin, atau lebih dari 5.000 derajat Fahrenheit. Dalam lingkungan yang begitu panas, lapisan atas planet ini kemungkinan benar-benar meleleh, menciptakan lautan lava yang besar dan bergolak.
Yang paling menarik bagi para ilmuwan adalah mereka dapat mendeteksi cahaya yang dipancarkan oleh planet ini - pertama kali para peneliti mampu melakukannya untuk sebuah planet ekstrasurya sekecil Kepler 78b. Cahaya ini, setelah dianalisis dengan teleskop yang lebih besar, dapat memberikan para ilmuwan informasi terperinci tentang komposisi permukaan planet dan sifat reflektif.
Kepler 78b sangat dekat dengan bintangnya sehingga para ilmuwan berharap untuk mengukur pengaruh gravitasi pada bintang. Informasi tersebut dapat digunakan untuk mengukur massa planet, yang dapat menjadikan Kepler 78b planet pertama seukuran Bumi di luar tata surya kita sendiri yang massanya diketahui.
Para peneliti melaporkan penemuan mereka tentang Kepler 78b di Jurnal Astrofisika.
Dalam sebuah makalah terpisah, diterbitkan dalam Surat Jurnal Astrofisika, anggota dari kelompok yang sama, bersama dengan yang lain di MIT dan di tempat lain, mengamati KOI 1843.03, sebuah planet ekstrasurya yang sebelumnya ditemukan dengan periode orbit yang lebih pendek: hanya 4 1/4 jam. Kelompok itu, yang dipimpin oleh profesor fisika emeritus Saul Rappaport, menetapkan bahwa agar planet mempertahankan orbitnya yang sangat ketat di sekitar bintangnya, planet itu harus sangat padat, terbuat dari hampir seluruhnya besi - jika tidak, gaya pasang surut yang sangat besar dari Bintang terdekat akan merobek planet menjadi berkeping-keping.
"Hanya fakta bahwa ia dapat bertahan hidup di sana menyiratkan bahwa itu sangat padat," kata Josh Winn, seorang profesor fisika di MIT, dan penulis bersama di kedua makalah. "Apakah alam benar-benar membuat planet yang cukup padat untuk bertahan hidup lebih dekat, itu pertanyaan terbuka, dan akan lebih menakjubkan."
Dip dalam data
Dalam penemuan mereka tentang Kepler 78b, tim yang menulis makalah Astrophysical Journal melihat lebih dari 150.000 bintang yang dipantau oleh Teleskop Kepler, sebuah observatorium ruang angkasa NASA yang mensurvei sepotong galaksi. Para ilmuwan sedang menganalisis data dari Kepler dengan harapan mengidentifikasi planet-planet seukuran Bumi yang dapat dihuni.
Tujuan untuk Winn dan rekan-rekannya adalah untuk mencari planet seukuran Bumi dengan periode orbit yang sangat singkat.
"Kami sudah terbiasa dengan planet yang memiliki orbit beberapa hari," kata Winn. “Tapi kami bertanya-tanya, bagaimana dengan beberapa jam? Apakah itu mungkin? Dan benar saja, ada beberapa di luar sana. ”
Untuk menemukannya, tim menganalisis data cahaya dari ribuan bintang, mencari tanda yang menunjukkan bahwa sebuah planet dapat lewat secara berkala di depan bintang.
Memilih dips kecil ini di antara puluhan ribu kurva cahaya biasanya merupakan cobaan yang intensif waktu. Untuk mempercepat proses, kelompok merancang pendekatan yang lebih otomatis, menerapkan metode matematika dasar yang dikenal sebagai transformasi Fourier ke dataset besar. Metode ini pada dasarnya mengecilkan bidang ke kurva cahaya yang periodik, atau yang menunjukkan pola berulang.
Bintang-bintang yang meng-host planet yang mengorbit dapat menampilkan dips cahaya secara berkala setiap kali sebuah planet melintasi, atau transit, bintang tersebut. Tetapi ada fenomena bintang periodik lainnya yang dapat memengaruhi emisi cahaya, seperti bintang yang melampaui bintang lain. Untuk memilih sinyal-sinyal yang terkait dengan planet yang sebenarnya, mahasiswa pascasarjana fisika Roberto Sanchis-Ojeda mencari melalui serangkaian kurva cahaya periodik, mencari kemiringan yang lebih kecil dalam data di tengah-tengah antara transisi planet.
Kelompok ini mampu mendeteksi cahaya yang dilepaskan oleh planet ini dengan mengukur jumlah dimana cahaya keseluruhan meredup setiap kali planet melintas di belakang bintang. Para peneliti berpendapat bahwa cahaya planet itu mungkin merupakan kombinasi dari radiasi dari permukaannya yang dipanaskan dan cahaya yang dipantulkan oleh bahan permukaan, seperti lava dan uap atmosfer.
"Saya hanya melihat dengan mata, dan tiba-tiba saya melihat setetes cahaya ekstra ini tepat saat itu diharapkan, dan itu benar-benar indah," kenang Sanchis-Ojeda. "Saya pikir, kita benar-benar melihat cahaya dari planet ini. Itu adalah momen yang sangat menyenangkan. ”
Hidup di dunia lava
Dari pengukuran Kepler 78b, tim menentukan bahwa planet ini sekitar 40 kali lebih dekat dengan bintangnya daripada Merkurius terhadap matahari kita. Bintang di sekitar yang mengorbit Kepler 78b kemungkinan relatif muda, karena berputar lebih dari dua kali lebih cepat dari matahari - sebuah tanda bahwa bintang itu tidak punya banyak waktu untuk memperlambat.
Sementara itu tentang ukuran Bumi, Kepler 78b pasti tidak layak huni, karena kedekatannya yang ekstrem dengan bintang inangnya.
"Anda harus benar-benar merentangkan imajinasi Anda untuk membayangkan hidup di dunia lava," kata Winn. "Kami tentu tidak akan bertahan di sana."
Tetapi ini tidak sepenuhnya mengesampingkan kemungkinan planet-planet jangka pendek yang dapat dihuni lainnya. Kelompok Winn sekarang mencari exoplanet yang mengorbit katai coklat - bintang yang dingin dan hampir mati yang entah bagaimana gagal menyala.
"Jika Anda berada di sekitar salah satu kerdil coklat itu, maka Anda bisa menjadi sedekat hanya beberapa hari," kata Winn. "Masih layak huni, pada suhu yang tepat."
Rekan penulis pada kedua makalah ini adalah Alan Levine dari MIT, Leslie Rogers dari Institut Teknologi California, Michael Kotson dari Universitas Hawaii, David Latham dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian, dan Lars Buchhave dari University of Copenhagen. Penelitian ini didukung oleh hibah dari NASA.
Melalui MIT