Keragaman Eksoplanet dalam Upaya Pencarian Kehidupan di Alam Semesta

Contoh menunjukkan bahwa keragaman telah menjadi salah satu tema utama dalam penemuan exoplanet dalam seperempat abad terakhir. Banyak dari ini telah ditemukan dengan metode "transisi" mengamati bayangan kecil saat planet lewat di depan bintang utamanya.

Gambar: NASA / JPL-Caltech / Lisbeth B. De La Torre

Sejak penemuan planet raksasa yang sangat hangat yang menarik perhatian publik pada tahun 1995, langit dipenuhi dengan planet ekstrasurya yang aneh dan sekarang memiliki banyak detail dan varietas.

Jupiter hangat, Mini-Neptunus, Bumi Super, planet yang mengorbit di sekitar dua atau tiga "matahari", planet lava dengan planet berbatu yang terbenam di lautan global, atau hujan kaca - daftar singkat dari beberapa fitur ini. 4300 exoplanet di galaksi Bima Sakti adalah keajaiban kita, dan penemuan mereka telah dikonfirmasi.

Dan kami menggaruk permukaan, mengingat ada miliaran planet di Bima Sakti.

Pencarian kehidupan di sisi lain bumi telah diintensifkan untuk mencari dunia yang jauh. Simulasi komputer dari planet-planet hidup juga mendekati kenyataan. Pemahaman yang lebih baik tentang dunia yang berpotensi dihuni oleh tata surya kita, seperti Mars, Eropa (Bulan Jupiter), Enceladus (Bulan Saturnus), memperkaya referensi kehidupan bintang.

Ilmuwan planet, pemburu planet ekstrasurya, dan ahli astrobiologi yang mencoba memahami sumber dan kebutuhan pendukung kehidupan juga mendorong penelitian. Sementara itu, NASA, bersama dengan mitra akademis dan internasionalnya, adalah pelopor dalam bidang ilmu pengetahuan ( astrobiologi ) yang relatif baru ini.

"Saya tidak pernah berhenti tertarik pada kekuatan, inovasi, dan kreativitas komunitas planet ekstrasurya," kata Doug Hudgins, ilmuwan NASA di Program Eksplorasi Exoplanet NASA yang berbasis di Washington. "Salah satu hal yang membuat kawasan ini menarik adalah dampaknya terhadap pandangan dunia umat manusia. Apakah kita di sini sebagai pribadi. Apakah kita sendirian? Apakah itu jawaban yang tepat untuk pertanyaan dasar kemanusiaan?"

Debut Exoplanet: "Jupiter Panas"

Meski bukan exoplanet pertama yang ditemukan, 51 Pegasus B adalah planet pertama yang mengorbit bintang surya. 51 Pegasus B menunjukkan kegembiraan komunitas ilmiah internasional ketika dikonfirmasi pada tahun 1995, mengantarkan era baru penemuan planet ekstrasurya.

Sebuah gas raksasa dengan setengah massa Jupiter, 51 Pegasus B mengorbit sangat dekat dengan bintang utamanya dan hanya menyelesaikan satu orbit dalam empat hari.

Kedekatan pemilik 51 Pegasus sangat panas dan, tentu saja, tidak dapat dihuni. Tetapi 51 Pegasus B menunjukkan bahwa planet ekstrasurya dapat dideteksi dengan metode "ganda" atau kecepatan radial , yang mendeteksi osilasi bintang akibat gaya gravitasi planet yang berputar.

Meskipun dianggap sebagai metode yang digunakan untuk menemukan ratusan dan ratusan exoplanet, pada tahun 2009 popularitas kecepatan radial melampaui pencarian "bayangan".

Metode ilmiah ini, juga disebut metode transit, melibatkan upaya menemukan bayangan sebuah planet saat melintas di depan bintang utamanya (transportasi). Bayangan planet sangat gelap, biasanya mengurangi cahaya bintang kurang dari 1%.

Ketika Teleskop Luar Angkasa Kepler NASA diluncurkan pada 2009, ia mulai secara aktif mendeteksi planet ekstrasurya menggunakan sistem transportasi. Deteksi transportasi saat ini merupakan metode utama penelitian dan bertanggung jawab untuk mendeteksi ribuan planet yang ditemukan oleh teleskop terestrial dan luar angkasa. Meskipun Kepler memasuki masa senggangnya pada tahun 2019, para ilmuwan menggunakan file data yang dikumpulkan oleh Kepler untuk penemuan-penemuan baru.

Metode lain juga berkontribusi pada penemuan planet ekstrasurya, meskipun pada tingkat yang jauh lebih rendah. Namun, ketika para ilmuwan perlu mengetahui karakteristik sebuah planet secara rinci, ada metode yang diharapkan dapat dikaitkan dengan perburuan dalam beberapa dekade mendatang: " gambaran yang benar ".

Sejauh ini, beberapa planet ekstrasurya telah difoto secara langsung mengungkapkan piksel cahaya planet ini. Jadi masih mungkin untuk menggambarkan hanya planet-planet raksasa muda yang bersinar karena panasnya proses pembentukan.

Tetapi gambar langsung dari planet dewasa yang hanya diterangi oleh bintang-bintang terang dari orang tuanya akan menjadi tanggung jawab teleskop masa depan. Masih dalam tahap konsep, beberapa di antaranya akan menggunakan teknologi kunci Starlight yang disebut grafis coron. Sistem teleskop dengan tutup, prisma, cermin, dan filter akan memblokir kecerahan pembawa untuk mendeteksi planet yang mengorbit di sekitarnya.

Sementara itu, teknologi konsep lain akan menggunakan " layar bintang ", sebuah pesawat ruang angkasa bisbol berbentuk bunga matahari yang terletak sekitar 40.000 kilometer di depan teleskop ruang angkasa. Layar bintang menghalangi cahaya bintang dan memungkinkan teleskop untuk mengambil gambar langsung dari planet ini.

Temukan Si Kembar Bumi

Semua metode berburu planet mengarah pada tujuan utama: menemukan Bumi seukuran Bumi dengan memutar bintang matahari yang sama dengan orbit planet kita.

Ini tampaknya aneh. Meskipun keragaman telah dikonfirmasi di antara ribuan planet ekstrasurya, tidak ada satu pun kembaran Bumi yang ditemukan.

Namun terlepas dari penemuan teleskop dan instrumen yang menakjubkan, baik di luar angkasa maupun di bumi, sejak awal 1990-an, ketidakmampuan untuk mengetahui dunia kita bukanlah misteri mengingat teknologi saat ini.

Exoplanet yang berjarak sepuluh atau ratusan tahun cahaya biasanya sangat sedih dan bersembunyi di balik bintang induknya. Teknologi pemblokiran host ringan mungkin suatu hari nanti akan melampauinya.

"Eksoplanet sangat lemah," tambah Hudgens.

Studi ini bahkan lebih sulit untuk menentukan seberapa jauh orbit planet dari bintang.

Teleskop luar angkasa kita dikatakan cukup kuat untuk mendeteksi lintasan planet seukuran Bumi mengelilingi Matahari. Namun teleskop harus menunggu lama untuk menentukan planet mana yang memiliki orbit jangka panjang. Misalnya, jika waktu tahunan planet sama dengan waktu Bumi, teleskop harus menunggu 365 hari untuk mengamati lintasan kedua.

Faktor ini menjadi tidak dapat diakses oleh teleskop luar angkasa Kepler yang legendaris, dan tidak ada teleskop berikutnya yang dapat mengatasinya.

Kredit gambar dan hak cipta: NASA / JPL-Caltech / Lisbeth B. De La Torre

Banyak planet berbatu yang lebih kecil telah ditemukan dalam deret seukuran Bumi, seperti tujuh planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang Trapist-1 . Tapi mereka semua berputar di sekitar katai merah atau versi yang lebih kecil dan lebih dingin dari Matahari kita.

Meskipun beberapa dari mereka menjadi layak, karena sangat dekat dengan bintang utama mereka, suhu yang lebih dingin dapat menahan air di permukaan planet ini, bahkan jika tahun-tahun berlangsung beberapa hari.

Katai merah juga sering memancarkan radiasi berbahaya yang dapat mendekontaminasi kehidupan, terutama setelah mereka diciptakan. Ini bisa menjadi fitur yang membuat planet yang mengorbit menjadi mati, seperti ngengat yang terbang sangat dekat dengan api.

Menemukan analog dari tata surya-Bumi, atau bahkan rumah untuk kehidupan, membutuhkan lebih banyak usaha daripada menjelajahi langit di dunia seperti kita. Studi tentang asal usul kehidupan di Bumi mirip dengan studi tentang asal usul sistem planet: pembentukan cakram gas dan debu yang berputar di sekitar bintang baru, pembentukan planet lain di tata surya, dan penampakannya. Suka. proses serupa dapat terjadi. Perluas sistem planet yang dihuni bintang lain.

Apakah sistem planet seperti tata surya kita jauh dari Jupiter dan bintang-bintang gas raksasa lainnya, sedangkan dunia berbatu kecil lebih dekat dengan bintang utama, apakah mereka normal atau aneh? Apakah planet-planet di tata surya kita sama dengan sistem planet lain, atau apakah tata surya kita merupakan sistem yang langka?

“Kami bahkan tidak tahu apakah tata surya kita adalah planet normal,” kata Hudgens. "Kami tidak memiliki gambaran keseluruhan."

Planet-planet aneh yang kita lihat di sistem selain tata surya, seperti "Bumi Super" atau 1,8 kali lebih besar dari Bumi. Planet tipe Super-Bumi dianggap relatif umum di galaksi Bima Sakti. Apakah itu planet berbatu seperti bumi raksasa, atau gas melengkung seperti Neptunus?

Untungnya, jenis planet lain yang umum, sering disebut sebagai "Mini Neptunus", lebih mudah diidentifikasi karena dunia lebih kecil dari Neptunus kita. Jadi mengapa tidak ada di tata surya kita? Dan mengapa mini-Neptunus begitu lazim di galaksi?

"Lubang" misterius berbentuk planet ekstrasurya

Para astronom juga bingung dengan apa yang tidak ada. Ada sangat sedikit planet dalam dua seri utama, Super-Earth dan Mini-Neptune.

Retakan misterius disebut "retak Fulton," menurut seorang ilmuwan yang menggambarkan ketidakhadiran mereka dalam artikel penelitian 2017 oleh BJ Fulton.

Sebagai peneliti di California Institute of Technology ( Caltech ), Fulton menjelaskan bahwa dia sekarang bekerja untuk lebih memahami jarak dan bagaimana jarak itu dapat berubah untuk planet yang mengorbit berbagai jenis bintang.

"Tampaknya planet-planet di dalam dan di sekitar ruang semakin besar karena mereka mengorbit di sekitar bintang yang jauh lebih besar," jelas Fulton. "Saya pikir itu hanya indikator dan masih ada bukti yang sangat kuat."

Menjawab pertanyaan terkait memerlukan pengamatan exoplanet dan bintang induknya, serta simulasi komputer atau model planet dan sistem planet lain.

Model seperti itu telah berevolusi dengan perkembangan komputer dan dianggap cukup menunjukkan atmosfer planet yang kompleks, atau pergerakan planet menjauh dari bintang utamanya atau menjauh dari bintang.

Menurut definisi, sebuah model tidak pernah dapat sepenuhnya terbentuk dalam keadaan aslinya, tetapi sebuah model dapat mengetahui fisika dan sifat-sifat suatu sistem, serta menjelaskan kondisi yang akan ditemukan di sebuah planet ekstrasurya nyata, termasuk lokasinya.

Simulasi akan sangat penting sebelum meluncurkan teleskop luar angkasa yang mampu “membaca” atmosfer exoplanet. Diluncurkan pada akhir tahun 2021, Teleskop Luar Angkasa James Webb dilengkapi dengan "spektroskop" atau instrumen yang memantulkan cahaya dari atmosfer sebuah planet ekstrasurya ke dalam spektrum, menciptakan kode batang yang mewakili molekul gas di atmosfer.

Beberapa di antaranya mungkin merupakan “ biosfer ” atau tanda-tanda kehidupan biologis, seperti oksigen, meskipun hal ini belum sepenuhnya dikonfirmasi.

“Cukup untuk mengatakan bahwa kita memiliki oksigen,” kata astronom Vicki Meadows, NASA Nexus Virtual Planetary Laboratory for Exoplanet System Science . "Bisakah kita menjelaskan ini dalam konteks lingkungan?" Bisakah kita membuktikan bahwa oksigen tidak lahir dari proses planet tetapi dari kehidupan?

Di sini model memainkan peran penting. Dipandu oleh Meadows, simulasi dunia yang terlibat dalam lab dibuat. Meskipun teleskop terestrial dan luar angkasa di masa depan mungkin menemukan oksigen di atmosfer planet ekstrasurya, penting untuk memahami bagaimana oksigen tiba. Ini karena beberapa model menunjukkan bahwa oksigen bisa ada jika tidak hidup.

Meadows menambahkan: "Kita perlu mempelajari semua yang kita bisa tentang planet yang kita amati, kalau-kalau kita tidak curang." "Apakah ada suasana dan seperti apa?" Apakah itu lautan? Apakah dia benar-benar tinggal di sana?

Ketika exoplanet baru ditemukan di masa depan, penyimpangan akan meningkat dan pemodelan akan menjadi kunci untuk memahaminya.

Dan pakar pemodelan, astronom, planet, termasuk Exoplanet Hunter, akan berperan dalam menemukan kehidupan di alam semesta.

Tidak hanya satu elemen, tetapi dengan memahami seluruh sistem planet, kita dapat menangkap getaran sebuah planet di udara, harap Hodgins.

“Membangun struktur adalah upaya pertama,” pungkasnya. একটি .

"আমআমা একএকসোপসোপললযানেটে ........."

: ,

Pertanyaan: ? পর্যন্ত এক্সোপ্ল্যানেট আকাশ

#terima kasihogle f #terima kasih