Ketika NASA melancarkan TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) pada tahun 2018, ia mempunyai tujuan tertentu. Walaupun pendahulunya, kapal angkasa Kepler, menemui ribuan eksoplanet, kebanyakannya adalah raksasa gas besar. TESS dihantar ke angkasa dengan janji: untuk mencari planet yang lebih kecil yang serupa dengan Bumi dan Neptunus, mengorbit bintang stabil tanpa banyak berkobar. Kekangan itu, yang diharapkan oleh para astronom, akan mengenal pasti lebih banyak eksoplanet yang berpotensi dapat dihuni.
Dengan penemuan tiga eksoplanet baru ini, TESS menepati janjinya.
Ketiga-tiga exoplanet baru bukanlah perkara biasa. Semasa misi kapal angkasa Kepler, kami terbiasa dengan penemuan eksoplanet. Tetapi planet-planet itu kebanyakannya lebih besar daripada Bumi, dan banyak daripadanya adalah raksasa gas, Musytari panas dan sejenisnya. Tetapi ketiga yang baru ini berbeza: satu sedikit lebih besar daripada Bumi, dan dua yang lain kira-kira dua kali ukuran Neptunus, yang kecil dari segi eksoplanet.
Ketiga-tiga mengorbit bintang samar dan samar yang disebut TOI (Objek TESS Objek) 270, sekitar 73 tahun cahaya di buruj Pictor. TOI 270 adalah bintang kerdil jenis M yang kira-kira 40% lebih kecil daripada Matahari kita dari segi massa dan saiz. Lebih kurang satu pertiga lebih sejuk daripada Matahari. Ketiga-tiga planet itu bersikap sederhana dalam planet, tetapi planetnya masih cukup panas dibandingkan dengan Bumi, kerana dekat dengan bintangnya.
Ketiga-tiga planet itu diberi nama TOI 270 b, c, dan d, dari planet paling dalam hingga paling luar, mengikuti konvensyen.
TOI 270 b mungkin adalah dunia berbatu seperti Bumi, tetapi kira-kira 25% lebih besar. Hanya memerlukan 3.4 hari untuk mengorbit bintangnya, pada jarak 0,03 AU, kira-kira 13 kali lebih dekat dengan bintangnya daripada Mercury ke Matahari. Pasukan TESS menduga bahawa jumlahnya lebih besar daripada 1.9 kali lebih besar daripada Bumi.
Malangnya, 270 b panas terik. Tidak sekerap banyak Jupiter panas yang ditemui Kepler, tetapi masih terlalu panas seumur hidup seperti yang kita ketahui. Suhu keseimbangan — suhu sebelum kesan atmosfera — ialah 254 Celsius (490 F.). Ia juga terkunci dengan kemas ke bintang.
Planet tengah disebut TOI 270 c, dan 2.4 kali lebih besar daripada Bumi. Ia mengorbit bintang setiap 5.7 hari. Planet terluar, 270 d, 2.1 kali lebih besar daripada Bumi dan mengorbit bintang setiap 11.4 hari. Mereka memanggil kedua planet ini sebagai 'mini-Neptunus' kerana kebanyakannya terdiri dari gas, dan mereka berukuran sekitar setengah dari Neptunus. Kedua-duanya juga terkunci di bintang mereka.
Planet terluar sangat menarik bagi para saintis kerana ia adalah planet yang paling sederhana dari ketiganya. Suhu keseimbangan TOI 270 d adalah sekitar 66 Celsius (150 F,) masih sangat panas dari segi Bumi, tetapi cukup panas sehingga jarang berlaku untuk eksoplanet.
Makalah baru yang menguraikan penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Nature Astronomy. Makalah ini bertajuk "Bumi super dan dua sub-Neptunus yang melintasi TO kerdil M-kerdil yang berdekatan dan tenang."
"Sistem ini persis seperti yang dirancang TESS untuk mencari - planet kecil, sederhana yang melintas, atau transit, di hadapan bintang inang yang tidak aktif, yang kekurangan aktiviti bintang yang berlebihan, seperti suar," kata penyelidik utama Maximilian Günther, seorang Torres Postdoctoral Fellow di Institut Teknologi Massachusetts (MIT) Kavli untuk Penyelidikan Astrofizik dan Angkasa di Cambridge. "Bintang ini sepi dan sangat dekat dengan kami, dan oleh itu jauh lebih terang daripada bintang tuan rumah sistem yang setanding. Dengan pemerhatian susulan yang panjang, kami akan segera dapat menentukan susunan dunia ini, menentukan apakah atmosfera ada dan gas apa yang terdapat di dalamnya, dan banyak lagi.
Penemuan ini menarik kerana Sistem Suria kita tidak mengandungi dua Neptunus mini, atau sub-Neptunus. Sebenarnya, planet dengan ukuran antara 1.5 dan 2 kali ukuran Bumi sangat jarang berlaku pada populasi exoplanet, sejauh yang kita ketahui.
"Aspek yang menarik dari sistem ini ialah planet-planetnya menjangkau jurang yang jelas dalam ukuran planet yang diketahui," kata pengarang bersama Fran Pozuelos, seorang penyelidik pasca doktoral di University of Liège di Belgium. "Tidak jarang planet mempunyai ukuran antara 1.5 dan dua kali dari Bumi kerana alasan yang mungkin berkaitan dengan cara planet terbentuk, tetapi ini masih merupakan topik yang sangat kontroversial. TOI 270 adalah makmal yang sangat baik untuk mengkaji margin jurang ini dan akan membantu kita memahami dengan lebih baik bagaimana sistem planet terbentuk dan berkembang. "
Ahli astronomi berharap TESS dapat menemukan jenis planet ini supaya teleskop lain dapat melakukan pemerhatian susulan. Secara khusus, Teleskop Angkasa James Webb akan dapat mengenal pasti atmosfera beberapa planet ini.
"TOI 270 terletak di langit dengan sempurna untuk mempelajari atmosfer planet luarnya dengan Teleskop Angkasa James Webb masa depan NASA," kata pengarang bersama Adina Feinstein, seorang pelajar kedoktoran di University of Chicago. "Ini akan dapat dilihat oleh Webb selama lebih dari setengah tahun, yang memungkinkan kajian perbandingan yang sangat menarik antara atmosfer TOI 270 c dan d."
Pasukan di sebalik keputusan ini berpendapat bahawa, walaupun keputusan ini menarik, terdapat banyak lagi sistem suria ini. Pemerhatian tambahan boleh mendedahkan planet lain. Mungkin, ada planet berbatu yang lebih jauh dari bintang daripada TOI 270 d. Sekiranya demikian, ia mungkin lebih sederhana. Dan jika ia memiliki inti berbatu dan atmosfer, ia dapat menyimpan air cair di permukaannya.
Ini adalah masa yang menggembirakan dalam penyelidikan exoplanet. Dengan hasil seperti ini, dan dengan adanya James Webb yang dalam talian akhirnya, pemahaman kita mengenai populasi eksoplanet akan bertambah pesat.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Misi TESS NASA menjaringkan 'Hat Trick' Dengan 3 Dunia Baru
- Kertas Penyelidikan: Bumi super dan dua sub-Neptunus yang melintasi kerdil M kerdil berdekatan dan tenang TOI-270
- TES NASA
- Space Magazine: Berapa Banyak Planet yang Akan Ditemui TESS?
- Space Magazine: Sekarang TESS beroperasi, para astronom menganggarkan akan menemui 14,000 planet. 10 Boleh Menjadi Dunia Seperti Bumi di Zon yang Boleh Dihuni Bintang Seperti Matahari
