Pencarian planet ekstra suria telah menghasilkan beberapa penemuan yang sangat menarik. Selain planet yang merupakan versi yang lebih besar dari rakan Surya mereka (alias. Super-Jupiters dan Super-Earths), terdapat banyak planet yang melintasi garis antara klasifikasi. Dan ada kalanya pemerhatian susulan menyebabkan penemuan banyak sistem planet.
Ini tentunya terjadi ketika datang ke K2-18, sistem bintang kerdil merah yang terletak sekitar 111 tahun cahaya dari Bumi di buruj Leo. Dengan menggunakan Pencari Planet Kecepatan Akurat Tinggi ESO (HARPS), pasukan astronomi antarabangsa baru-baru ini memeriksa eksoplanet yang pernah ditemui dalam sistem ini (K2-18b) ketika mereka mengetahui adanya eksoplanet kedua.
Kajian yang memperincikan penemuan mereka - "Karakterisasi sistem multi-planet K2-18 dengan HARPS" - dijadwalkan untuk diterbitkan dalam jurnal Astronomi dan Astrofizik. Penyelidikan ini disokong oleh Majlis Sains dan Penyelidikan Semula jadi Kanada (NSERC) dan Institut Penyelidikan mengenai Eksoplanet - sebuah konsortium saintis dan pelajar dari Universiti Montreal dan Universiti McGill.
Diketuai oleh Ryan Cloutier, seorang pelajar PhD di Pusat Sains Planet Universiti Toronto dan Institut Penyelidikan mengenai Eksoplanet University of Montréal (iREx), pasukan ini termasuk ahli dari Universiti Geneva, Universiti Grenoble Alpes, dan University of Porto. Bersama-sama, pasukan membuat kajian tentang K2-18b dengan harapan dapat mencirikan eksoplanet ini dan menentukan sifat sebenarnya.
Ketika K2-18b pertama kali ditemukan pada tahun 2015, ia ditemukan mengorbit di dalam zon yang dapat dihuni bintang (aka. "Zon Goldilocks"). Pasukan yang bertanggungjawab untuk penemuan itu juga menentukan bahawa memandangkan jaraknya dari bintangnya, permukaan K2-18b menerima jumlah radiasi yang serupa dengan Bumi. Walau bagaimanapun, anggaran awal ukuran planet ini membuatkan para astronom tidak pasti sama ada planet ini adalah Bumi Super atau Neptunus mini.
Atas sebab ini, Cloutier dan pasukannya berusaha mencirikan jisim planet ini, langkah yang perlu untuk menentukan sifat atmosfera dan komposisi pukal. Untuk tujuan ini, mereka memperoleh ukuran kecepatan radial K2-18 menggunakan spektrograf HARPS. Pengukuran ini memungkinkan mereka untuk meletakkan kekangan besar pada exoplanet yang ditemui sebelum ini, tetapi juga menunjukkan sesuatu yang tambahan.
Seperti yang dijelaskan oleh Ryan Cloutier dalam kenyataan akhbar UTSc:
"Mampu mengukur jisim dan ketumpatan K2-18b sangat luar biasa, tetapi untuk menemui eksoplanet baru itu beruntung dan sama mengasyikkan ... Sekiranya anda dapat memperoleh jisim dan jejari, anda dapat mengukur ketumpatan pukal planet ini dan itu dapat memberitahu dari mana terbuatnya sebahagian besar planet ini. "
Pada dasarnya, pengukuran halaju radial mereka menunjukkan bahawa K2-18b mempunyai jisim sekitar 8.0 ± 1.9 Jisim bumi dan ketumpatan pukal 3.3 ± 1.2 g / cm³. Ini sesuai dengan planet darat (alias berbatu) dengan selubung gas yang signifikan dan pecahan jisim air yang sama dengan atau kurang dari 50%. Dengan kata lain, itu adalah Bumi Super dengan atmosfer gas kecil (seperti Bumi) atau "dunia air" dengan lapisan ais tebal di atasnya.
Mereka juga menemui bukti untuk Bumi Super "hangat" kedua bernama K2-18c, yang mempunyai jisim 7.5 ± 1.3 massa Bumi, tempoh orbit 9 hari, dan sumbu separa utama kira-kira 2.4 kali lebih kecil daripada K2-18b. Setelah memeriksa kembali lengkung cahaya asal yang diperoleh dari K2-18, mereka menyimpulkan bahawa K2-18c tidak dikesan kerana mempunyai orbit yang tidak terletak pada satah yang sama. Seperti yang dijelaskan oleh Cloutier mengenai penemuan tersebut:
“Ketika pertama kali melemparkan data ke atas meja, kami berusaha untuk mengetahui apa itu. Anda harus memastikan isyaratnya bukan hanya bunyi bising, dan anda perlu melakukan analisis yang teliti untuk mengesahkannya, tetapi melihat bahawa isyarat awal adalah petunjuk yang baik bahawa ada planet lain ... Itu bukan momen eureka kerana kita masih harus pergi melalui senarai semak perkara yang perlu dilakukan untuk mengesahkan data. Setelah semua kotak diperiksa ia tenggelam dalam, wow, ini sebenarnya adalah planet. "
Malangnya, K2-18c yang baru dijumpai mengorbit terlalu dekat dengan bintangnya sehingga berada dalam zon yang boleh dihuni. Walau bagaimanapun, kemungkinan K2-18b dapat dihuni tetap ada, yang bergantung pada komposisi pukalnya. Pada akhirnya, sistem ini akan mendapat manfaat daripada tinjauan tambahan yang kemungkinan besar akan melibatkan Teleskop Angkasa James Webb (JWST) NASA - yang dijadualkan dilancarkan pada tahun 2019.
Tinjauan ini diharapkan dapat menyelesaikan misteri terkini mengenai planet ini, sama ada ia seperti Bumi atau "dunia air". "Dengan data terkini, kita tidak dapat membezakan antara dua kemungkinan tersebut," kata Cloutier. "Tetapi dengan Teleskop Angkasa James Webb (JWST) kita dapat menyelidiki atmosfer dan melihat apakah ia memiliki atmosfer yang luas atau planet yang ditutupi air."
Seperti yang dijelaskan oleh René Doyon - penyiasat utama untuk Spectrograph dekat-inframerah Imager dan Slitless (NIRISS), instrumen Badan Angkasa Kanada JWST, dan pengarang bersama di atas kertas - menjelaskan:
"Ada banyak permintaan untuk menggunakan teleskop ini, jadi anda harus teliti dalam memilih eksoplanet mana yang harus dilihat. K2-18b kini menjadi salah satu sasaran terbaik untuk kajian atmosfera, ia akan berada di bahagian paling atas senarai. "
Penemuan Bumi Super kedua ini dalam sistem K2-18 merupakan satu lagi petunjuk tentang bagaimana sistem multi-planet yang lazim terdapat di sekitar bintang jenis M (kerdil merah). Kedekatan sistem ini, yang memiliki sekurang-kurangnya satu planet dengan atmosfer yang tebal, juga membuatnya sesuai untuk kajian yang akan mengajar para astronom lebih banyak mengenai sifat atmosfera eksoplanet.
Berharap untuk mendengar lebih banyak mengenai bintang ini dan sistem planetnya pada tahun-tahun akan datang!
