Penemuan Planet Super-Bumi dengan Orbit Ekstrem HD 20794d

SEBUAH planet super-Bumi yang bergerak masuk dan keluar dari zona layak huni bintangnya telah ditemukan hanya 19,7 tahun cahaya dari Bumi.  

Planet yang dikenal dengan nama HD 20794d ini memiliki jarak yang lebih jauh dari bintangnya dibandingkan dengan Mars dari Matahari, dan di sisi lain dari orbitnya, sejauh Venus. Setiap kali orbitnya, planet ini dimulai dari luar zona layak huni, di mana suhu terlalu dingin untuk air dalam bentuk cair, sebelum melewati zona layak huni menuju batas dalamnya, di mana suhu naik untuk waktu yang singkat, sebelum planet kembali bergerak menjauh.  

Planet ini menjadi target yang sangat menarik bagi teleskop generasi berikutnya untuk menyelidiki atmosfernya, dan bagi para ilmuwan untuk menguji batas ekstrem kelayakhunian planet. 

Baca juga : Penemuan Kepler-62f: Kandidat Planet Layak Huni Mirip Bumi

"Kecerahannya dan kedekatannya membuatnya menjadi kandidat ideal bagi teleskop masa depan yang misinya adalah mengamati atmosfer exoplanet secara langsung," kata Xavier Dumusque dari Universitas Jenewa dalam sebuah pernyataan. Dumusque adalah anggota tim yang menemukan dan mengkarakterisasi planet baru ini.  

HD 20794d memiliki massa 6,6 kali lebih besar dari Bumi dan ditemukan oleh para astronom menggunakan spektrograf ESPRESSO dan HARPS pada teleskop Observatorium Selatan Eropa di Cile. Instrumen ini mengukur apa yang disebut 'kecepatan radial'. Secara umum, semakin besar goyangan, semakin besar massa planetnya. Bintang yang goyah ini yang mengungkapkan keberadaan HD 20794d.  

Bintang yang dimaksud, HD 20794 adalah bintang kuning tipe G6 yang sedikit lebih redup dan kurang masif dibandingkan dengan Matahari kita. Bintang ini juga cukup terang di langit malam kita, dengan magnitudo 4,3, cukup terang untuk dilihat dengan mata telanjang di konstelasi Eridanus, Sungai. Sebagai perbandingan, banyak bintang yang menjadi tuan rumah bagi exoplanet terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang, yang membuat HD 20794 menjadi sesuatu yang istimewa.  

Baca juga : Isra Mikraj Berawal dari Bumi dan Langit yang Membanggakan Diri

Karena kedekatannya dengan kita, sistem HD 20794 telah diamati dengan baik selama 20 tahun terakhir dan memiliki sejarah yang agak campur aduk dalam hal exoplanet. HD 20794d mengorbit bintangnya bersama dua planet super-Bumi lainnya, yang disebut b dan c, yang mengorbit bintang mereka setiap 18,3 dan 89,6 hari, masing-masing. 

Mereka ditemukan pada 2011 oleh tim astronom Jenewa termasuk Dumusque. Pada saat yang sama, tim tersebut menemukan bukti untuk planet ketiga dengan periode orbit 40 hari, namun ini kemudian terbukti salah. Hanya sekarang planet ketiga yang sebenarnya menjadi jelas dalam data.  

"Kami menganalisis data selama bertahun-tahun, dengan hati-hati menghilangkan sumber kontaminasi," kata Michael Cretignier dari Universitas Oxford. Cretignier sebelumnya berada di Jenewa, di mana ia mengembangkan algoritma yang disebut YARARA untuk mencari data dengan hati-hati dan mengidentifikasi sinyal kecepatan radial lemah dari exoplanet di tengah kebisingan latar belakang. YARARA terbukti sangat penting dalam upaya untuk mengonfirmasi HD 20974d sebagai planet yang nyata.  

Baca juga : Ilmuwan Tangkap Tanda Magnetik Pasang Surut Laut Bumi dengan Detail Terbaik

Namun, yang paling luar biasa tentang planet baru ini adalah orbitnya. Meskipun Johannes Kepler mengajarkan kita bahwa tidak ada orbit planet yang sempurna melingkar, sebagian besar mengikuti orbit yang sangat dekat dengan lingkaran. Namun, beberapa dunia memiliki orbit yang lebih memanjang. Tingkat pemanjangan, yang dikenal sebagai eksentrisitas, diukur pada skala dari 0 (untuk lingkaran sempurna) hingga 1 (hiperbola). Eksentrisitas orbit Bumi adalah 0,017; Mars 0,055, dan Merkurius 0,206.  

Orbit HD 20794d lebih memanjang daripada planet mana pun di tata surya kita, dengan eksentrisitas 0,4. Orbitnya yang memakan waktu 647 hari lebih pendek 40 hari dari Mars, memberikan gambaran di mana letaknya di sistem planetnya. Namun, eksentrisitas besar berarti orbitnya berkisar dari sejauh 2 unit astronomi dari bintangnya hingga sejauh 112 juta km.  

Dalam konteks tata surya kita, Mars mengorbit Matahari kita pada jarak rata-rata 1,5 unit astronomi (228 juta km), sementara Venus, di batas dalam zona layak huni, mengorbit pada 0,72 unit astronomi (108 juta km) dari Matahari kita.  

Baca juga : Penemuan Blob Misterius di Mantel Bumi Mengungkap Kejutan Geologis Baru

Iklim di dunia seperti ini pasti sangat aneh. Musim dinginnya akan panjang dan berat, dan kehidupan mungkin akan kesulitan bertahan di planet yang menghabiskan sebagian besar waktunya dalam keadaan beku. Kemudian musim semi akan datang, mencairkan es, diikuti dengan musim panas yang singkat namun intens ketika lautan mungkin mulai menguap, hanya untuk kembali turun sebagai hujan pada musim gugur dan salju di musim dingin. Apakah kehidupan bisa bertahan di dunia ekstrem seperti ini belum diketahui.  

Di Bumi, musim kita dipengaruhi kemiringan 23,4 derajat planet kita; misalnya, musim panas di belahan Bumi utara terjadi ketika belahan utara planet kita miring menghadap Matahari. Tidak peduli bagaimana kemiringan HD 20794d, musim-musimnya justru ditentukan seberapa jauh ia bergerak dalam orbit eksentriknya. Ini adalah planet yang luar biasa.  

Asal usul tingkat eksentrisitas yang begitu besar ini terletak di masa lalu HD 20794d, kata Dumusque kepada Space.com. "Eksentrisitas planet adalah sisa-sisa interaksi planet-planet pada masa-masa awal sistem planet," katanya. Meskipun dua planet lainnya, b dan c, tidak memiliki orbit eksentrik, sesuatu mungkin telah mengganggu orbit HD 20794d tidak lama setelah ia terbentuk.  

"Misalnya, bisa jadi ada planet raksasa lain di fase awal pembentukannya," kata Dumusque. "Planet raksasa itu bisa saja mempengaruhi orbit planet d, dan kemudian planet raksasa itu terlempar keluar dari sistem." (Space/Z-3)