Pengumuman sistem tujuh planet di sekitar bintang TRAPPIST-1 awal tahun ini memancarkan minat ilmiah. Bukan hanya salah satu kumpulan planet terbesar yang dapat dijumpai di sekitar bintang tunggal, fakta bahawa ketujuh-tujuh haiwan itu terbukti bersifat daratan (berbatu) sangat menggembirakan. Lebih menggembirakan adalah kenyataan bahawa tiga planet ini didapati mengorbit dengan zon tempat tinggal bintang.
Sejak masa itu, para astronom telah berusaha untuk mempelajari semua yang mereka dapat mengenai sistem planet ini. Selain sama ada mereka mempunyai atmosfer atau tidak, para astronom juga ingin mengetahui lebih lanjut mengenai orbit dan keadaan permukaannya. Berkat usaha pasukan astronomi antarabangsa yang dipimpin oleh University of Washington, kami sekarang mempunyai idea yang tepat tentang keadaan seperti apa di planet terluarnya - TRAPPIST-1h.
Menurut kajian pasukan - "Rantai resonan tujuh planet dalam TRAPPIST-1", yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Astronomi Alam - mereka bergantung pada data dari misi Kepler untuk menentukan tempoh orbit planet ini. Secara khusus, mereka meneliti data yang diperoleh semasa Kempen 12 misi K2, tempoh pemerhatian 79 hari yang berlangsung dari 15 Disember 2016 hingga 4 Mac 2017.
Diketuai oleh Rodrigo Luger, seorang pelajar siswazah di University of Washington, pasukan itu sudah mengetahui corak di orbit enam planet dalaman sistem ini. Ini berdasarkan data sebelumnya yang disediakan oleh Spitzer Space Telescope, yang menunjukkan bahawa planet-planet ini berada dalam resonansi orbit - iaitu tempoh orbit masing-masing saling berkaitan secara matematik dan saling mempengaruhi.
Dari data ini, pasukan telah mengira bahawa TRAPPIST-1h akan mempunyai tempoh orbit kurang dari 19 hari. Setelah mereka melihat data K2, mereka melihat bahawa dalam tempoh pemerhatian selama 79 hari, TRAPPIST-1h membuat empat transit bintang - yang berjaya mencapai tempoh orbit 18.77 hari. Dengan kata lain, pasukan mendapati bahawa pemerhatian mereka sesuai dengan pengiraan mereka.
Penemuan ini melegakan Luger dan rakan-rakannya. Seperti yang dinyatakannya dalam siaran akhbar UW:
"TRAPPIST-1h tepat di mana pasukan kami meramalkannya. Saya merasa bimbang sebentar bahawa kita melihat apa yang ingin kita lihat. Perkara hampir tidak seperti yang anda harapkan dalam bidang ini - biasanya ada kejutan di setiap sudut, tetapi teori dan pemerhatian sangat sesuai dalam kes ini. "
Penemuan resonans ini bermaksud bahawa TRAPPIST-1 telah menetapkan rekod lain. Sebagai permulaan, ia sudah terkenal sebagai salah satu daripada sistem dua bintang sahaja yang menjadi tuan rumah kepada tujuh planet ekstra-suria - yang lain adalah sistem bintang HR 8832, bintang pemboleh ubah jenis K3V urutan utama yang terletak 21 tahun cahaya. Kedua, ia mempunyai planet terestrial yang paling banyak dijumpai dalam sistem bintang tunggal hingga kini.
Tetapi dengan data terbaru ini, TRAPPIST-1 kini menyimpan rekod untuk memiliki planet terbanyak dalam resonans orbit juga. Pemegang tempat sebelumnya adalah Kepler-80 dan Kepler-223, yang keduanya mempunyai empat planet dalam resonans orbit. Menurut Luger, resonans ini kemungkinan wujud ketika sistem TRAPPIST-1 masih muda dan planet-planet masih dalam proses pembentukan. Seperti yang dijelaskan oleh Luger:
"Struktur resonan bukan kebetulan, dan menunjuk ke sejarah dinamis yang menarik di mana planet-planet itu mungkin berpindah ke dalam dalam langkah terkunci. Ini menjadikan sistem ini sebagai landasan ujian teori pembentukan dan migrasi planet. Oleh itu, kita dapat melihat planet yang dulunya dapat didiami dan sejak itu membeku, yang luar biasa untuk direnungkan dan bagus untuk kajian lanjutan. "
Kemungkinan bahawa planet-planet mencapai tarian orbit semasa mereka di awal sejarah sistem juga boleh bermakna bahawa TRAPPIST-1h pernah dihuni. Walaupun tiga planet mengorbit dengan zon yang dapat dihuni bintang (TRAPPIST-1 d, e, dan f), TRAPPIST-1j mengorbit bintang pada jarak sekitar 10 juta km (6 juta mi), yang menempatkannya jauh di luar jangkauan zon tempat tinggal bintang.
Sebenarnya, pada jarak ini, TRAPPIST-1h mendapat tenaga sebanyak dari Matahari seperti planet kerdil Ceres (terletak di Sistem Suria kita di Sabuk Asteroid Utama, antara Marikh dan Musytari), yang menghasilkan suhu permukaan rata-rata 173 K (-100 ° C; -148 ° F). Tetapi pada masa lalu, ketika bintangnya lebih terang dan lebih panas, planet ini mungkin telah menerima cukup tenaga sehingga permukaannya cukup panas untuk menyokong air cair.
"Oleh itu, kita dapat melihat planet yang dulunya dapat dihuni dan sejak itu membeku, yang luar biasa untuk direnungkan dan bagus untuk kajian lanjutan," kata Luger. TRAPPIST-1 juga merupakan calon utama untuk kajian susulan memandangkan jaraknya yang berdekatan. Terletak hanya 39.5 tahun cahaya dari Bumi, bintang ini dan sistem planetnya memberikan beberapa peluang luar biasa untuk mengkaji kebiasaan bintang exoplanet dan bintang-jenis.
Di luar itu, kajian ini juga menunjukkan bahawa di sebalik kegagalan dua roda reaksi, misi Kepler masih sangat berguna ketika melakukan kajian mengenai eksoplanet. Walaupun fakta bahawa memerhatikan sistem TRAPPIST-1 menghadirkan cabaran instrumental, Kepler masih berjaya menghasilkan maklumat yang boleh dipercayai yang sesuai dengan perhitungan pasukan.
Selain menentukan tempoh orbit TRAPPIST-1h, pasukan menggunakan data K2 untuk mencirikan orbit enam planet lain, menolak kemungkinan terdapat lebih banyak planet dalam sistem, dan mengetahui lebih lanjut mengenai bintang itu sendiri (seperti putarannya tempoh dan tahap aktiviti). Maklumat ini juga akan sangat penting dalam menentukan sama ada planet yang berada di dalam zon bintang boleh dihuni atau tidak.
Penemuan sistem TRAPPIST-1 adalah peristiwa yang bertahun-tahun dalam pembuatannya. Tetapi kadar penemuan baru muncul sangat mengagumkan. Pada tahun-tahun mendatang, dengan penyebaran pemburu planet generasi akan datang - seperti Teleskop James Webb dan Satelit Survey Exoplanet Transit (TESS) - kita akan dapat menggali lebih dalam dan mempelajari lebih banyak lagi.
Dan pastikan untuk menikmati video resonansi orbit TRAPPIST-1 ini, dengan hormat dari Penolong Profesor Daniel Fabrycky dari University of Chicago:
