Ilustrasi artis planet berbatu di sekitar M kerdil Gliese 876. Kredit gambar: NSF. Klik untuk membesarkan.
Dalam keadaan daratan yang dikenal sebagai perburuan planet ekstrasur, harta tanah yang paling berharga diiklankan sebagai "Seperti Bumi." Pada hari Isnin, 13 Jun, para saintis berlumba-lumba menanam bendera mereka di sebongkah batu yang terbakar yang mengorbit bintang merah.
Planet yang baru ditemui ini adalah kira-kira tujuh kali jisim Bumi, dan oleh itu planet ekstrasur terkecil yang didapati mengorbit urutan utama, atau bintang "kerdil" (bintang, seperti matahari kita, yang membakar hidrogen).
Terdapat planet-planet yang lebih kecil yang diketahui ada di luar sistem suria kita, tetapi mereka mengalami musibah untuk mengelilingi pulsar, sekam bintang yang cepat berputar. Planet semacam itu tidak disangka dapat dihuni dari jarak jauh, kerana sinaran kuat yang dipancarkan oleh pulsar.
Planet yang berjumlah sepuluh massa Bumi dianggap berbatu, sementara planet yang lebih besar mungkin gas, kerana graviti yang lebih kuat bermaksud mereka mengumpulkan dan menyimpan lebih banyak gas semasa pembentukan planet. 155 planet ekstrasur telah dijumpai setakat ini, tetapi kebanyakannya mempunyai jisim yang lebih setanding dengan Musytari gas daripada Bumi berbatu (Musytari adalah 318 kali jisim Bumi).
Walaupun planet baru ini diiklankan seperti Bumi kerana jisimnya yang agak rendah, penduduk bumi tidak akan mahu menyewa rumah di sana dalam masa terdekat. Untuk satu perkara, rumah itu akan mencair. Suhu permukaan yang dianggarkan untuk planet ini - 200 hingga 400 darjah Celsius (400 hingga 750 darjah Fahrenheit) - disebabkan oleh jarak ciuman planet dari bintangnya.
Planet ini berada hanya 0,021 AU dari bintang Gliese 876 (1 AU adalah jarak antara Bumi dan matahari), dan melengkapkan orbit dalam waktu kurang dari dua hari Bumi. Planet terdekat dengan matahari dalam sistem suria kita sendiri - Merkuri panas terik - hampir 20 kali lebih jauh, mengorbit sekitar 0,4 AU.
"Kerana planet ini berada dalam orbit dua hari, ia dipanaskan hingga suhu seperti ketuhar, jadi kita tidak mengharapkan kehidupan," kata ahli pasukan sains Paul Butler dari Carnegie Institution of Washington.
Dalam sistem suria kita, zon yang dapat dihuni - wilayah beriklim sederhana di mana air dapat wujud sebagai cairan di permukaan planet - kira-kira 0,95 hingga 1,37 AU, atau di antara orbit Venus dan Marikh. Bintang Gliese 876 kira-kira 600 kali kurang bercahaya daripada matahari kita, jadi zon yang boleh dihuni yang dicadangkan adalah lebih dekat, kira-kira antara 0,06 dan 0,22 AU.
Pada 0,021 AU, planet baru terlalu dekat dengan bintang untuk berada di zon yang dapat dihuni, dan ia juga mengalami radiasi tenaga tinggi dalam jumlah yang lebih besar seperti sinar ultraviolet dan sinar-X. Walaupun kerdil merah seperti Gliese 876 memancarkan tahap UV yang lebih rendah daripada bintang seperti matahari kita, mereka memancarkan sinaran sinar-X yang ganas.
Komplikasi lain dari orbit yang dekat adalah planet ini terkunci pasang surut, dengan sisi planet yang sama selalu menghadap bintang. Kecuali ada suasana yang cukup besar untuk menyebarkan haba, satu sisi planet ini akan matang sementara yang lain akan tetap sejuk.
Gliese 876 dianggap berusia sekitar 11 bilion tahun, menjadikannya lebih dari dua kali lebih tua dari matahari kita. Namun, Gliese adalah remaja kepada orang dewasa separuh baya kita. Bintang kelas G seperti matahari kita hidup sekitar 10 bilion tahun, sementara kerdil merah kelas M dianggap hidup selama 100 bilion tahun (lebih tua dari usia alam semesta!).
Ahli pasukan sains, Geoff Marcy dari University of California, Berkeley, mengatakan bahawa bintang M memerlukan masa yang lama untuk menyejukkan badan dan menyusut kepada ukuran dan kecerahan urutan utama mereka. Dia mengatakan bahawa jika planet ini berhijrah ke dalam ke orbitnya yang hampir sekarang, ia mungkin melakukan pergerakan ini selama beberapa juta tahun pertama, dan kemudian mengalami radiasi yang jauh lebih banyak daripada pada masa ini selama ratusan juta tahun.
Gliese 876 dianggap lemah logam (bagi ahli astronomi, unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium diklasifikasikan sebagai "logam"). Pembentukan planet mungkin berkaitan dengan logam bintang, kerana bintang dan planet terbentuk dari bahan asal yang sama. Jadi sebuah planet berbatu seperti Bumi, yang terbuat dari unsur-unsur seperti silikat dan besi, diharapkan dapat mengorbit bintang yang kaya dengan logam.
Walaupun miskin logam, Gliese 876 adalah sistem pelbagai planet. Dua planet gergasi gas diketahui mengorbit Gliese 876: planet paling jauh hampir dua kali jisim Musytari, dan mengorbit pada 0.21 AU; planet tengah kira-kira separuh jisim Musytari, mengorbit pada 0.13 AU.
"Seluruh sistem planet semacam miniatur sistem suria kita," kata Marcy. "Bintangnya kecil, orbitnya kecil, dan yang paling dekat adalah yang terkecil dari mereka, sama seperti seni bina di sistem suria kita sendiri, dengan planet terkecil yang mengorbit ke dalam raksasa."
Kami mempunyai lebih banyak ruang siku dalam sistem suria kita. Merkuri jauh dari matahari daripada jarak gabungan semua planet ini. Planet-planet di sistem Gliese 876 sangat dekat, mereka berinteraksi secara graviti antara satu sama lain. Tarik perang graviti semacam ini adalah bagaimana para saintis dapat mengesan planet-planet pertama.
Sepanjang orbit, planet akan menarik bintang mereka secara beransur-ansur dari sisi yang berbeza. Para saintis mengukur peralihan cahaya bintang yang dihasilkan untuk menentukan kewujudan planet yang mengorbit.
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai planet terkecil Gliese 876, para saintis perlu menggunakan teknik memburu planet lain yang disebut fotometri transit. Kaedah ini melihat bagaimana cahaya bintang kelihatan surut ketika planet melintas di depan bintang dari bidang pandangan kita. Gerhana planet yang mengorbit membolehkan para astronom menentukan jisim dan jejari planet itu. Menentukan nombor tersebut menunjukkan kepadatan planet, yang kemudian menunjukkan dari mana planet itu terbuat dari, dan sama ada planet itu berbatu atau gas.
Fotometri transit tidak dapat digunakan untuk memberitahu kami tentang planet yang mengorbit Gliese 876, bagaimanapun, kerana sistem ini cenderung 50 darjah dari sudut pandang kami. Sudut ini bermaksud planet tidak akan menyekat mana-mana cahaya bintang yang sampai ke Bumi.
Kerdil merah adalah jenis bintang yang paling biasa di galaksi kita, merangkumi sekitar 70 peratus dari semua bintang. Namun dari 150 kerdil merah yang mereka pelajari selama bertahun-tahun, Marcy dan Butler hanya menemui planet yang mengorbit dua daripadanya. Oleh kerana kebanyakan planet yang dijumpai sejauh ini adalah raksasa gas, ini dapat berarti bahawa kerdil merah kurang cenderung untuk menampung dunia seperti itu.
Marcy mengatakan bahawa mereka akan terus memantau Gliese 876 untuk sebarang petunjuk planet keempat atau kelima. "Ini pasti akan menjadi salah satu bintang kegemaran kami mulai sekarang."
Perlumbaan ke Garisan Penamat
Kertas penyelidikan yang menggambarkan penemuan ini telah diserahkan kepada Jurnal Astrofizik. Para saintis mengatakan bahawa mereka menerima laporan pengadil awal yang baik, dan mereka mengharapkan makalah mereka akan diterima dan kemudian diterbitkan dalam beberapa bulan. Semasa sidang media Isnin, para saintis ditanya mengapa mereka memutuskan untuk mempublikasikan penemuan mereka sekarang, sebelum makalah itu diterima untuk diterbitkan. Adakah ini dilakukan untuk mengalahkan pemburu planet lain yang mungkin panas di tumit mereka?
Marcy menjawab bahawa mereka ingin mengelakkan berita penemuan mereka bocor. "Kami mengetahuinya tiga tahun yang lalu, kami mengikutinya secara senyap, hati-hati, menjaga rahsia ketika kami memeriksa dua kali dan tiga kali ganda. Kemudian kira-kira sebulan yang lalu saya bercakap dengan Michael Turner di sini, orang-orang di NSF (Yayasan Sains Nasional), dan bersama-sama kami memutuskan bahawa penemuan ini sangat luar biasa, mungkin apa yang anda sebut tonggak dalam sains planet, sehingga sukar untuk dibayangkan menjaga penutup ini lebih lama. Oleh itu, kami memutuskan bahawa daripada membocorkannya ke media berita, dan terus menggelecek, dengan satu surat khabar belajar tentangnya lebih awal dan seterusnya, lebih baik mengumumkannya dengan cepat. "
Marcy kemudian melancarkan pembelaan mengapa dia percaya penemuan mereka betul, dan dia dengan cepat disokong oleh rakan sepasukannya. Namun, ketepatan penemuan mereka tidak dipersoalkan. Mungkin pengumuman awal mereka, digabungkan dengan keperluan kerahsiaan sebelumnya, adalah bukti persaingan sengit yang telah menandakan pemburuan planet sejak awal.
Penemuan planet ekstrasolar pertama diumumkan pada 5 Oktober 1995 oleh Datuk Bandar Michel dan Didier Queloz dari Balai Cerap Geneva, dan Marcy dan Butler mengesahkan pemerhatian pada minggu berikutnya. Contoh baru-baru ini mengenai persaingan untuk merebut "extras" planet ekstrasolar lain berlaku pada musim panas lalu, ketika pada 25 Ogos 2004, Walikota, Nuno Santos, dan rakan-rakannya mengumumkan penemuan planet massa Neptunus ekstrasolar pertama - pada masa itu ekstrasolar terkecil planet yang dikenali mengorbit bintang seperti matahari. Pengumuman ini dibuat kurang dari seminggu sebelum dua penemuan planet massa Neptunus lain diumumkan oleh Marcy dan Butler.
Datuk Bandar dan rakan-rakannya juga telah mempelajari Gliese 876. Pada persidangan astronomi pada bulan Jun 1998, masing-masing Datuk Bandar dan Marcy mengumumkan pengesanan raksasa gas yang lebih besar yang mengorbit bintang ini. Marcy dan Butler pertama kali menindaklanjuti penemuan ini, mengumumkan penemuan planet gergasi gas kedua bintang itu pada tahun 2001.
Misi Kepler, yang akan dilancarkan pada bulan Jun 2008, akan mencari planet daratan yang mengorbit bintang-bintang yang jauh. Misi ini menetapkan planet berukuran Bumi antara 0,5 dan 2,0 massa Bumi, atau antara 0,8 dan 1,3 diameter Bumi. Planet antara 2 dan 10 massa Bumi, seperti planet yang diumumkan pada hari Isnin, didefinisikan sebagai planet Terestrial Besar.
Sumber Asal: Astrobiologi NASA
