Disember 2011 akan turun dalam sejarah sebagai kali pertama umat manusia dapat mengesan planet berukuran Bumi di sekitar bintang seperti Matahari yang lain, kata Francois Fressin, ahli astronomi dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian. Fressin dan pasukannya menggunakan kapal angkasa berburu planet Kepler untuk mencari dua dunia berbatu - satu hanya sedikit lebih besar dari Bumi dan yang lain sedikit lebih kecil daripada Venus.
Dua planet, bernama Kepler-20e dan 20f, adalah planet terkecil yang ditemui setakat ini. Mereka mempunyai diameter 11,000 km (6,900 batu) dan 13,190 km (8,200 batu) - bersamaan dengan 0,87 dan 1,03 kali Bumi. Ahli astronomi menjangkakan dunia ini mempunyai komposisi berbatu, jadi jisimnya harus kurang dari 1.7 dan 3 kali ganda dari Bumi.
Kedua-dua dunia adalah sebahagian daripada sistem pelbagai planet dengan lima planet di sekitar bintang yang sama, dan terletak kira-kira 1.000 tahun cahaya di buruj Lyra. "Orang-orang dapat menunjukkan kawasan di langit dan mengatakan di sinilah bermulanya era exo-Earth," kata Fressin, sambil menambah bahawa dua dunia berbatu itu terlalu dekat dengan bintang mereka - dan dengan itu terlalu panas - untuk dihuni.
Kepler-20e mengorbit setiap 6.1 hari pada jarak 4.7 juta batu. Kepler-20f mengorbit setiap 19.6 hari pada jarak 10.3 juta batu. Oleh kerana orbitnya ketat, mereka dipanaskan hingga suhu 760 Celcius (1.400 darjah Fahrenheit) dan 426 C (800 darjah F.)
Sistem suria di mana planet-planet ini wujud agak luar biasa, di mana planet berbatu dan gas bergantian pada kedudukannya daripada dipisahkan menjadi beberapa kumpulan seperti di sistem suria kita sendiri.
Planet pertama adalah dunia seperti Neptunus; maka planet berbatu pertama, Kepler 20e; seterusnya adalah dunia Neptunus yang lain; berikut adalah 20f dunia berbatu seterusnya, dan kemudian planet gas seperti Neptunus yang lain.
"Jadi, besar, kecil, besar, kecil, besar - yang tidak seperti sistem lain setakat ini," kata David Charbonneau, dari Harvard University. “Kami terkejut apabila mendapati sistem planet flip-flopping ini. Ia sangat berbeza daripada sistem suria kita. "
Selain itu, semua planet sangat padat, terletak di orbit Merkurius di sekitar Matahari kita.
Sistem planet gantian yang tidak biasa ini sama sekali tidak biasa, kerana sampel sistem suria kita masih kecil.
"Ini benar-benar menjadi masalah untuk dijelaskan oleh masyarakat kita," kata Linda Elkins-Tanton, pengarah Carnegie Institution for Science's Department of Terrestrial Magnetism di Washington, sebagai jawaban atas pertanyaan yang diajukan oleh Space Magazine mengenai dinamika sistem seperti itu. "Kami benar-benar menantang komuniti dengan alasan mengapa ini terjadi, dan mungkin sistem suria kita berada di minoritas."
Ahli astronomi tidak menyangka planet Kepler-20 terbentuk di lokasi mereka sekarang. Sebaliknya, mereka mesti terbentuk lebih jauh dari bintang mereka dan kemudian berpindah ke dalam, mungkin melalui interaksi dengan cakera bahan dari mana mereka semua terbentuk. Ini memungkinkan dunia untuk menjaga jarak tetap mereka walaupun ukurannya bergantian.
"Kami fikir mereka berpindah kerana kami tidak dapat membayangkan semua barang ini begitu dekat dengan bintang, di mana ia hangat dan hanya sebahagian bahan dalam bentuk padat," kata Charbonneau kepada Space Magazine. "Kami fikir tempat kelahiran dunia seperti Neptunus jauh dari bintang dan kemudian dari waktu ke waktu planet-planet berpindah masuk. Tidak akan terkejut jika kita melihat lebih banyak sistem seperti ini ketika kita terus meneroka."
Ditanya kapan pasukan Kepler mungkin menemui planet "terbaik dari kedua-dua dunia" - satu yang ukurannya tepat dan di tempat yang tepat untuk didiami, Nick Gautier, saintis projek Kepler mengatakan mereka mungkin akan menemukan satu dalam satu atau dua tahun berikutnya, tetapi misi Kepler mungkin memerlukan perpanjangan untuk memastikan penemuan Holy Grail eksoplanet - yang sama seperti Bumi.
Kepler mengenal pasti "objek yang menarik" dengan mencari bintang yang sedikit redup, yang dapat terjadi ketika planet melintasi wajah bintang. Untuk mengesahkan planet yang sedang bergerak, para astronom mencari bintang untuk bergoyang kerana ia ditarik secara gravitasi oleh rakannya yang mengorbit (kaedah yang dikenali sebagai halaju radial).
Isyarat halaju radial bagi planet dengan berat satu hingga beberapa jisim Bumi terlalu kecil untuk dikesan dengan teknologi semasa. Oleh itu, teknik lain mesti digunakan untuk mengesahkan bahawa objek yang menarik benar-benar sebuah planet.
Berbagai situasi dapat meniru peredupan dari planet transit. Sebagai contoh, sistem bintang binari gerhana yang cahaya bercampur dengan bintang Kepler-20 akan menghasilkan isyarat yang serupa. Untuk mengesampingkan penipu tersebut, pasukan mensimulasikan berjuta-juta senario yang mungkin dilakukan dengan Blender - perisian khusus yang dikembangkan oleh Fressin dan Willie Torres dari CfA. Mereka menyimpulkan bahawa kemungkinan sangat berpihak kepada Kepler-20e dan 20f menjadi planet.
Fressin dan Torres juga menggunakan Blender untuk mengesahkan keberadaan Kepler-22b, sebuah planet di zon yang dapat dihuni bintangnya yang diumumkan oleh NASA awal bulan ini. Namun, dunia itu jauh lebih besar daripada Bumi.
"Planet-planet baru ini jauh lebih kecil dari planet mana pun yang ditemukan hingga kini mengorbit bintang seperti Matahari," tambah Fressin.
Untuk bacaan selanjutnya:
Kertas dalam Alam semula jadi
