Dengan menggunakan data dari teleskop ruang angkasa Kepler, sekumpulan ahli astronomi antarabangsa telah menemui sistem planet tertua yang diketahui di galaksi - sistem berusia lima bilion tahun dari lima planet berbatu yang semuanya lebih kecil daripada Bumi. Pasukan mengatakan penemuan ini menunjukkan bahawa planet berukuran Bumi telah terbentuk di sepanjang sebagian besar sejarah 13.8-bilion tahun Alam Semesta, meningkatkan kemungkinan adanya kehidupan kuno - dan kehidupan pintar berpotensi maju - di galaksi kita.
"Fakta bahawa planet berbatu sudah terbentuk di galaksi 11 miliar tahun yang lalu menunjukkan bahawa planet seperti Bumi yang dapat dihuni mungkin telah wujud sejak sekian lama, jauh lebih lama daripada zaman Sistem Suria kita," kata Dr. Travis Metcalfe, Saintis Penyelidik Kanan Institut Sains Angkasa, yang merupakan sebahagian daripada pasukan yang menggunakan kaedah asteroseismologi yang unik untuk menentukan usia bintang.
Bintang itu, bernama Kepler-444, kira-kira 25 peratus lebih kecil dari Matahari kita dan 117 tahun cahaya dari Bumi. Sistem lima planet yang diketahui sangat padat, dan kelima planet mengorbit bintang induk dalam masa kurang dari 10 hari, atau dalam 0:08 AU, kira-kira seperlima ukuran orbit Mercury.
"Bintang itu sedikit lebih sejuk daripada Matahari (sekitar 5000 K di permukaan, dibandingkan dengan 5800 K)," kata Metcalfe kepada Space Magazine, "tetapi planet-planet dalam sistem ini masih diharapkan sangat disinari dan tidak ramah bagi kehidupan," dengan sedikit ke atmosfera.
Pasukan itu menulis dalam makalah mereka bahawa zon yang dapat dihuni sistem terletak 0:47 AU dari bintang induk dan oleh itu semua planet mengorbit ke dalam hingga ke bahagian dalam zon Goldilocks Kepler-444.
Pasukan ini diketuai oleh Tiago Campante, seorang penyelidik di University of Birmingham di UK.
Planet-planet tersebut dijumpai dengan menganalisis data Kepler selama empat tahun, kerana kapal angkasa itu telah melakukan pemerhatian hampir berterusan terhadap Kepler-444 semasa misi aktif Kepler. Teleskop angkasa mengambil ukuran ketepatan tinggi perubahan kecerahan bintang dalam bidang pandangannya. Terdapat perubahan kecil dalam kecerahan ketika planet melintas di depan bintangnya.
Isyarat transit menunjukkan lima planet mengorbit Kepler-444, walaupun bintang ini mempunyai pendamping binari, seorang M-dwarf, dan merupakan proses yang membosankan untuk menggoda semua data untuk menentukan apa itu planet dan bukan bintang lain, serta bintang mana planet-planet itu mengorbit.
Metcalfe mengatakan tugas "mengesahkan" planet dengan mengesampingkan semua senario "positif positif" yang lain selalu menjadi cabaran besar bagi sasaran Kepler.
Tetapi asteroseismologi digunakan untuk mengukur secara langsung usia tepat bintang. Asteroseismology, atau seismologi bintang pada dasarnya mendengarkan bintang dengan mengukur gelombang bunyi. Gelombang suara bergerak ke bintang dan membawa maklumat kembali ke permukaan. Gelombang menyebabkan ayunan yang diperhatikan oleh Kepler sebagai kerlipan cahaya bintang yang cepat.
Bagaimana ini dapat membantu menentukan usia bintang?
"Seiring bertambahnya bintang, ia mengubah hidrogen menjadi helium di inti," kata Metcalfe melalui e-mel. "Ini mengubah ketumpatan min bintang dari masa ke masa, dan asteroseismologi memberikan ukuran ketumpatan min yang sangat tepat (dari jarak biasa frekuensi ayunan individu)."
Metcalfe mengatakan bahawa dalam kes ini, ketidakpastian mengenai usia bintang (dan dengan demikian planet, yang terbentuk pada dasarnya pada masa yang sama) hanya 9%, berbanding ketidakpastian tipikal 30-50% dari kaedah lain berdasarkan putaran (gyrochronology) atau sifat bintang yang lain.
Pasukan ini juga menyatakan dalam makalah mereka bahawa penemuan ini juga dapat membantu menentukan awal era pembentukan planet.
"Saya rasa sistem ini banyak mengajar kita tentang pembentukan planet dan evolusi sistem planet jangka panjang," kata Darin Ragozzine, seorang profesor di Florida Institute of Technology dan anggota pasukan penemuan, yang pakar dalam pelbagai transit sistem. "Dengan usia 11.2 miliar tahun, ini bermaksud bahawa sistem ini terbentuk menjelang awal usia Alam Semesta."
Pasukan itu menulis bahawa penemuan ini menyiratkan bahawa planet kecil, berukuran Bumi mungkin sudah terbentuk pada zaman awal dalam sejarah Alam Semesta, bahkan ketika logam lebih langka.
"Pada saat Bumi terbentuk, bintang ini dan sistem planetnya sudah lebih tua daripada planet kita sekarang," kata Ragozzine kepada Space Magazine. "Kami tidak tahu pasti jika sistem ini tetap sama sepanjang masa, tetapi sangat mengagumkan apabila memikirkan bahawa planet dalam sedikit mengelilingi bintang kira-kira satu trilion kali!"
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai asteroseismologi, periksa laman web yang dipanggil Pale Blue Dot Project. Metcalfe melancarkan organisasi bukan untung untuk membantu mengumpulkan dana penyelidikan untuk Kepler Asteroseismic Science Consortium. Projek Pale Blue Dot memungkinkan orang untuk mengadopsi bintang untuk menyokong asteroseismologi, kerana tidak ada dana NASA untuk asteroseismologi.
"Sebilangan besar kepakaran untuk ini ada di Eropa dan bukan di AS, jadi sebagai langkah penjimatan kos, NASA melakukan penyelidikan khusus untuk misi Kepler," kata Metcalfe, "dan NASA tidak dapat membiayai penyelidik di negara lain."
Metcalfe menambah bahawa program "mengadopsi bintang" menyokong analisis asteroseismik Kepler-444, "menentukan usia yang tepat yang menjadikan sistem planet kuno ini sangat menarik ... Pembiayaan swasta dari warga di seluruh dunia telah menjadi sumber daya yang tidak ternilai untuk memudahkan penyelidikan kami dan mendorong penemuan luar biasa seperti ini. "
Anda boleh membantu penyelidikan ini dengan menggunakan salah satu bintang Kepler atau sistem planet.
Penyelidikan ini diterbitkan hari ini dalam Jurnal Astrofizik.
Kertas kerja pasukan ini bertajuk, "Sistem Ekstrasur Kuno dengan Lima Planet Luas Bumi."
