Puluhan Miliar Planet Berbatu Berada dalam Zona Layak Huni di Bima Sakti

Astronesia-"Karena kurcaci merah berjumlah sangat banyak - ada sekitar 160 miliar di Bima Sakti - maka hal ini membawa kita pada hasil yang menakjubkan bahwa terdapat puluhan miliar planet seperti itu di galaksi kita sendiri."

Hasil terbaru dari HARPS ESO menunjukkan bahwa planet-planet berbatu yang berukuran lebih kecil dari Bumi ternyata sangat berlimpah di zona layak huni di sekitar bintang merah yang redup. Tim internasional bahkan memperkirakan, di galaksi Bima Sakti kita saja terdapat puluhan miliar planet seperti ini, dan mungkin ada sekitar seratus planet serupa di lingkungan terdekat Matahari. Ini merupakan pengukuran langsung pertama terhadap frekuensi Bumi-super di sekitar bintang-bintang kurcaci merah, yang jumlahnya mencapai hingga 80% dari keseluruhan bintang di Bima Sakti.

Estimasi langsung pertama terhadap sejumlah planet bercahaya di sekitar bintang kurcaci merah ini, yang baru saja diumumkan oleh tim internasional, menggunakan observasi dengan spektograf HARPS pada teleskop 3,6 meter di Observatorium La Silla ESO di Chile [1]. Pengumuman terbaru (eso1204), yang menunjukkan bahwa planet-planet tersebut berada di berbagai tempat di galaksi kita, menggunakan metode berbeda yang tidak terlalu sensitif terhadap kelas eksoplanet yang penting ini.

Tim HARPS telah mencari eksoplanet yang mengorbiti jenis bintang yang paling umum di Bima Sakti, yaitu bintang kurcuci merah (juga dikenal sebagai bintang kurcaci M [2]). Bintang-bintang tersebut sangat samar dan dingin dibandingkan Matahari, namun berjumlah sangat banyak dan berusia panjang, jumlahnya mencapai 80% dari keseluruhan bintang di Bima Sakti.

“Pengamatan terbaru kami dengan HARPS mengindikasikan bahwa sekitar 40% bintang kurcaci merah memiliki Bumi-super (planet yang memiliki massa antara satu dan sepuluh kali massa Bumi) yang mengorbit di zona layak huni, di mana bisa terdapat zat cair di permukaan planet tersebut,” kata Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble, France) yang memimpin tim riset. “Karena kurcaci merah berjumlah sangat banyak – ada sekitar 160 miliar di Bima Sakti – maka hal ini membawa kita pada hasil yang menakjubkan bahwa terdapat puluhan miliar planet seperti itu di galaksi kita sendiri.”

Tim HARPS melakukan survei pada sampel yang dipilih secara cermat dari 102 bintang kurcaci merah di langit selatan selama periode enam tahun. Sebanyak sembilan Bumi-super telah ditemukan, termasuk dua di dalam zona layak huni Gliese 581 (eso0915) dan Gliese 667 C. Para astronom mampu memperkirakan seberapa berat planet-planet tersebut dan seberapa jauh letaknya dari bintang yang mereka orbiti.

Dengan menggabungkan semua data, termasuk berbagai observasi bintang yang tidak memiliki planet, serta mengamati sebagian kecil planet-planet yang bisa ditemukan, tim riset mampu mengetahui betapa umumnya planet seperti itu di sekitar bintang kurcaci merah. Mereka menemukan bahwa frekuensi terjadinya Bumi-super [3] di zona layak huni adalah 41% dengan kisarannya dari 28% hingga 95%.

Di sisi lain, planet yang lebih besar, mirip Jupiter dan Saturnus dalam Tata Surya kita, justru sangat jarang ditemukan di sekitar bintang kurcaci merah. Kurang dari hanya 12% kurcaci merah yang diperkirakan memiliki planet raksasa (dengan massa antara 100 dan 1000 kali Bumi).

Dengan banyaknya jumlah bintang kurcaci merah yang berdekatan dengan Matahari, estimasi terbaru menunjukkan, mungkin ada sekitar seratus planet Bumi-super di zona layak huni di seputar bintang yang berdekatan dengan Matahari, yang jaraknya berkisar kurang dari 30 tahun cahaya [4].

“Zona layak huni di sekitar kurcaci merah, yang suhunya cocok bagi zat cair bisa berada di permukaannya, jauh lebih dekat dengan bintangnya dibandingkan jarak Bumi ke Matahari,” kata Stéphane Udry (Geneva Observatory dan anggota tim riset). “Namun kurcaci merah diketahui menjadi sasaran letusan atau percikan bintang, yang mungkin menghujani planet itu dengan sinar-X atau radiasi ultraviolet, dan yang membuat kehidupan di sana menjadi sangat kecil kemungkinannya.”

Salah satu planet yang ditemukan dalam survei HARPS pada kurcaci merah adalah Gliese 667 Cc [5]. Planet ini adalah planet kedua dalam sistem tiga bintang dan tampaknya terletak dekat dengan pusat zona layak huni. Meskipun beratnya lebih dari empat kali berat Bumi, planet ini merupakan kembaran yang paling mirip dengan Bumi yang pernah ditemukan sejauh ini dan hampir pasti memiliki kondisi yang tepat untuk keberadaan zat cair di permukaannya. Ini adalah planet Bumi-super kedua dalam zona layak huni kurcaci merah yang ditemukan selama survei HARPS, setelah Gliese 581d diumumkan pada tahun 2007 dan dikonfirmasi pada tahun 2009.

“Kini kita tahu bahwa terdapat banyak Bumi-super di sekitar bintang kurcaci merah terdekat yang harus kita identifikasi lebih lanjut dengan menggunakan instrumen HARPS maupun instrumen masa depan. Beberapa planet seperti ini diperkirakan akan melintas di depan bintang induknya – ini akan membuka kemungkinan yang menarik dalam mempelajari atmosfer planet tersebut dan mencari tanda-tanda kehidupan,” simpul Xavier Delfosse, anggota tim riset(eso1210).

Catatan

[1] HARPS mengukur kecepatan radial sebuah bintang dengan ketepatan yang luar biasa. Sebuah planet yang mengorbiti sebuah bintang menyebabkan bintang itu secara teratur bergerak maju dan menjauh dari pengamat di Bumi. Berdasarkan efek Doppler, perubahan kecepatan radial mempengaruhi pergeseran spektrum bintang terhadap riak gelombang yang lebih panjang saat bergerak menjauh (disebut pergeseran merah) dan pergeseran biru (terhadap riak gelombang yang lebih pendek) saat bergerak mendekat. Pergeseran spektrum bintang yang sangat kecil dapat diukur dengan spektrograf berpresisi tinggi seperti HARPS dan digunakan untuk mengetahui keberadaan planet.

[2] Bintang-bintang ini disebut M dwarf karena memiliki kelas spektral M. Kelas ini adalah yang paling dingin dari tujuh kelas dalam skema sederhana untuk mengklasifikasi bintang sesuai dengan penurunan suhu dan kemunculan spektrumnya.

[3] Planet yang memiliki massa antara satu dan sepuluh kali Bumi disebut Bumi-super. Tidak ada planet seperti ini di dalam Tata Surya kita, namun tampaknya sangat banyak di sekitar bintang-bintang lainnya. Penemuan planet jenis ini dalam zona layak huni di sekitar bintang sangat menarik karena, jika planet ini berbatu dan memiliki air seperti Bumi, maka berpotensi menjadi tempat tinggal bagi kehidupan.

[4] Para astronom menggunakan sepuluh parsecs sebagai definisi “dekat.” Hal ini berhubungan dengan kisaran 32,6 tahun cahaya.

[5] Nama ini mengindikasikan bahwa planet ini adalah yang kedua yang ditemukan (c) mengorbiti komponen ketiga (C) sistem tiga bintang yang disebut Gliese 667. Bintang cerah yang dikawal Gliese 667 A dan B akan menonjol di lokasi Gliese 667 Cc. Penemuan Gliese 667 Cc secara independen diumumkan oleh Guillem Anglada-Escude dan rekan-rekannya pada Februari 2012. Konfirmasi tentang planet Gliese 667 Cb dan Cc oleh Anglada-Escude dan kolaboratornya sebagian besar didasarkan pada observasi HARPS serta pengolahan data dari tim Eropa yang tersedia untuk umum melalui arsip ESO.