Teleskop pemburu planet baru NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), baru menjumpai dunia seukuran Bumi yang pertama. Walaupun planet berukuran Bumi, dan pendamping sub-Neptunus yang panas, pertama kali diperhatikan oleh TESS pada Januari 2019, ia masih diperlukan hingga sekarang untuk mengesahkan statusnya dengan pemerhatian susulan dari darat. Penemuan ini diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters.
Semasa TESS dirancang, ideanya adalah untuk mencari eksoplanet yang paling menjanjikan berhampiran bintang-bintang terdekat dan paling terang. Ini akan menjadikan pemerhatian susulan menjadi lebih mudah. Para saintis mengira bahawa TESS akan menemui sekitar 300 eksoplanet berukuran Bumi atau Super-Bumi dalam misi dua tahunnya. Oleh itu, mencari yang pertama adalah masalah besar.
TESS ditugaskan untuk mencari exoplanet, tetapi tidak hanya exoplanet. Idea di sebalik misi itu adalah untuk mencari yang bersaiz Bumi yang lebih kecil. Pendahulu TESS, teleskop angkasa Kepler, menemui banyak eksoplanet, tetapi kebanyakannya jauh lebih besar daripada Bumi. Itu masuk akal kerana yang lebih besar lebih senang dicari.
"Sangat menggembirakan bahawa TESS, yang diluncurkan sekitar setahun yang lalu, sudah menjadi pengubah permainan dalam perniagaan memburu planet."
Johanna Teske, Carnegie Institution untuk sains.
"Sangat menggembirakan bahawa TESS, yang dilancarkan hampir setahun yang lalu, sudah menjadi pengubah permainan dalam perniagaan memburu planet," kata Johanna Teske dari Carnegie Science Institute, yang merupakan pengarang kedua di koran tersebut. "Kapal angkasa meninjau langit dan kami bekerjasama dengan komuniti tindak lanjut TESS untuk menandakan sasaran yang berpotensi menarik untuk pemerhatian tambahan menggunakan teleskop dan instrumen darat."
Kedua-dua planet yang baru ditemui ini mengorbit bintang urutan utama oren yang disebut HD 21749, sekitar 53 tahun cahaya dari Bumi, dan sekitar 70% jisim Matahari. Dua planet adalah satu-satunya planet yang diketahui dalam sistem suria itu. Bumi berukuran disebut HD 21749c, dan planet sub-Neptunus panas disebut HD 21749b.
Carnegie Institute for Science terkenal dalam penemuan ini kerana mereka adalah sebahagian daripada konsortium yang mengendalikan Observatorium Las Campanas di Chile, di mana Teleskop Magellan berada. Teleskop Magellan II memiliki instrumen unik yang melekat padanya disebut PFS, atau Planet Finder Spectrograph, yang dikembangkan oleh, dan dipelopori oleh, saintis yang terlibat dalam kajian ini. PFS membantu mengesahkan dua planet ini, dan juga mengukur jisim HD 21749b, sub-Neptunus.
Pasukan ini menggunakan PFS untuk mengesahkan penemuan TESS kerana PFS bergantung pada kaedah kecepatan radial, yang merupakan satu-satunya cara untuk menentukan jisim eksoplanet individu. Dan jika anda tidak mengetahui jisimnya, anda tidak dapat menentukan kepadatan atau komposisi planet ini.
PFS bergantung pada graviti untuk mengukur jisim exoplanet. Bintang, dalam kes ini HD 21749, memberikan pengaruh yang kuat pada planet-planet yang mengorbitnya. Tetapi graviti berfungsi dua hala. Tarik graviti planet memberikan sedikit goyangan ke bintang, yang dapat dikesan oleh PFS. Semakin besar goyangan bintang tuan rumah, semakin besar planet ini.
"PFS adalah satu-satunya instrumen di Hemisfera Selatan yang dapat melakukan jenis pengukuran ini," tambah Teske. "Jadi, ia akan menjadi bahagian yang sangat penting untuk mencirikan planet yang dijumpai oleh misi TESS."
Kaedah pemerhatian yang berbeza menemui pelbagai jenis planet. Setiap kaedah bias dengan caranya sendiri, dan para saintis mengetahui ini dan merancangnya. Dalam kes TESS, ia dirancang untuk mencari planet yang mengorbit bintangnya dengan cepat, biasanya dalam masa kurang dari 10 hari. Apabila anda memikirkannya, anda dapat melihat sebabnya.
"Ada beberapa pekerjaan detektif yang terlibat, dan orang yang tepat ada di sana pada waktu yang tepat."
Diana Dragomir, Pengarang utama, Institut Aavofizik dan Penyelidikan Angkasa Kavli MIT
Sekiranya sebuah planet memerlukan waktu yang sangat lama untuk mengorbit bintangnya, seperti Uranus misalnya, yang memerlukan 84 tahun untuk mengorbit Matahari, maka anda mungkin harus menatap bintang itu mengorbitnya lama sebelum anda dapat mengesannya. Sekiranya hanya mengambil masa 10 hari, maka anda tidak perlu mengikat sumber pemerhatian untuk masa yang lama untuk mengesannya.
Dalam penemuan ini, HD 21749b, mempunyai tempoh orbit terpanjang dari mana-mana eksoplanet TESS sejauh ini, sekitar 36 hari. Kerana cara kerja TESS, itu menyukarkan pembezaan sub-Neptunus dalam data.
"Terdapat beberapa kerja detektif yang terlibat, dan orang yang tepat berada di sana pada waktu yang tepat," kata pengarang utama Diana Dragomir dari Institut Aavofisika dan Penyelidikan Angkasa Kavli MIT. "Tetapi kami bernasib baik, dan kami mendapat isyarat, dan itu benar-benar jelas."
Sub-Neptunus, HD 21749b, mempunyai kira-kira 23 kali jisim Bumi dan radius sekitar 2.7 kali dari Bumi. Ketumpatan yang diukur menunjukkan bahawa planet ini tidak berbatu, dan ia mempunyai atmosfera yang besar. Ini mungkin dapat membantu para astronom memahami atmosfera planet-planet jenis ini.
Tetapi walaupun penemuan sub-Neptunus menarik untuk alasan saintifik, saudara HD 21749c mungkin lebih menarik. Hanya memerlukan lapan hari untuk mengorbit bintang, dan lebih dekat dengan ukuran Bumi. Walau bagaimanapun, mengukur jisim dan ketumpatan planet ini tidak akan mudah.
"Mengukur jisim dan komposisi yang tepat dari planet kecil seperti itu akan sangat mencabar, tetapi penting untuk membandingkan HD 21749c dengan Bumi," kata Sharon Wang, salah seorang penulis makalah tersebut. "Pasukan PFS Carnegie terus mengumpulkan data mengenai objek ini dengan mempertimbangkan tujuan ini."
"Untuk bintang yang sangat dekat dan sangat terang, kami menjangkakan dapat menjumpai hingga beberapa lusin planet bersaiz Bumi."
Diana Dragomir, Pengarang utama, Institut Aavofizik dan Penyelidikan Angkasa Kavli MIT
TESS akan membolehkan ahli astronomi membuat pengukuran yang lebih tepat daripada yang dilakukan oleh Kepler. Dengan TESS, mereka seharusnya dapat mengukur jisim eksoplanet, komposisi atmosfera, dan sifat lain. Walaupun exoplanet, dan exoplanet berukuran Bumi yang lebih kecil, tidak jarang berlaku di Bima Sakti, kita masih banyak yang perlu belajar mengenainya.
Kami belum dapat menggambarkan kepelbagaian mereka dengan tepat. Kami masih di awal, yang menggembirakan, dan kegembiraan itu semakin meningkat ketika TESS menjalankan tugasnya.
"Untuk bintang-bintang yang sangat dekat dan sangat terang, kami menjangkakan akan menemui beberapa lusin planet bersaiz Bumi," kata Dragomir. “Dan inilah kami — ini akan menjadi yang pertama kami, dan ini merupakan tonggak untuk TESS. Ini menetapkan jalan untuk mencari planet yang lebih kecil di sekitar bintang yang lebih kecil, dan planet-planet tersebut berpotensi dapat dihuni. "
Sumber:
- Kertas kajian: TESS MENYAMPAIKAN PLANET BERSESUAIAN BUMI PERTAMA DAN SUB-NEPTUNE HANGAT
- Siaran Akhbar: TESS Mencari Planet Berukuran Bumi Pertama
- NASA: Halaman Utama TESS
