Misi Kepler NASA: Tiga Planet Berukuran Super-Bumi Ditemukan Dalam Zona Layak Huni

Misi Kepler NASA telah menemukan dua sistem planet yang menjadi tempat bagi tiga planet berukuran super-Bumi dalam “zona layak huni”, zona di mana kisaran jaraknya dari bintang memungkinkan planet yang mengorbit berpeluang menyimpan zat cair.

Sistem Kepler-62 terdiri dari lima planet, yakni 62b, 62c, 62d, 62e dan 62f. Sedangkan sistem Kepler-69 hanya terdiri dari dua planet: 69b dan 69c. Tiga di antaranya, kepler-62e, 62f dan 69c, merupakan planet berukuran super-Bumi.

Dua planet super-Bumi ditemukan di seputar bintang yang lebih kecil dan lebih dingin dari matahari. Kepler-62f hanya berukuran 40 persen lebih besar dari Bumi, menjadikannya sebagai planet ekstrasurya yang ukurannya paling dekat dengan planet kita dalam zona layak huni bintang lain. Kepler-62f cenderung memiliki komposisi yang berbatu. Kepler-62e, yang mengorbit di tepi bagian dalam zona layak huni, berukuran sekitar 60 persen lebih besar dari Bumi.

Ukuran relatif semua planet zona layak huni yang baru ditemukan dengan didampingkan dengan Bumi. Dari kiri ke kanan: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f dan Bumi (kecuali Bumi, gambar ini didasarkan ilustrasi artistik). (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA

Planet ketiga, Kepler-69c, berukuran 70 persen lebih besar dari Bumi, mengorbit dalam zona layak huni di seputar bintang yang mirip dengan matahari kita. Para astronom tidak terlalu yakin mengenai komposisi Kepler-69c, namun dari orbitnya yang memakan waktu 242 hari, planet itu serupa dengan planet tetangga kita, Venus.

Para ilmuwan belum mengetahui apakah ada kehidupan di planet-planet yang baru ditemukan itu, namun temuan mereka ini memberi sinyal bahwa kita sudah selangkah lebih dekat dalam menemukan dunia yang mirip dengan Bumi di seputar bintang seperti matahari kita.

“Pesawat ruang angkasa Kepler sudah pasti berubah menjadi bintang rock-nya dunia sains,” ujar John Grunsfeld, administrator Science Mission Directorate di Markas NASA di Washington, “Penemuan planet-planet berbatu di zona layak huni itu membawa kita sedikit lebih dekat untuk menemukan tempat seperti rumah. Ini hanya masalah waktu sebelum kita mengetahui apakah galaksi adalah rumah bagi banyak planet seperti Bumi, ataukah kita memang langka.”

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan dua planet dalam sistem Kepler-69 yang berjarak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan kelima planet dalam sistem Kepler-62 yang berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Teleskop ruang angkasa Kepler, yang secara simultan dan terus menerus mengukur kecerahan pada lebih dari 150.000 bintang, adalah misi dari NASA yang pertama kali mampu mendeteksi planet-planet seukuran Bumi di seputar bintang mirip matahari kita. Mengorbiti bintangnya setiap 122 hari, Kepler-62e menjadi planet zona layak huni pertama yang teridentifikasi. Kepler-62f, yang memiliki periode orbit selama 267 hari, selanjutnya ditemukan oleh Eric Agol, profesor astronomi di University of Washington, salah satu bagian yang terlibat dalam studi ini.

Ukuran planet Kepler-62f kini sudah berhasil ditemukan, namun massa dan komposisinya belum diketahui. Meski demikian, berdasarkan studi-studi sebelumnya yang menyoroti eksoplanet berukuran serupa, para ilmuwan dapat memperkirakan massanya dengan metode asosiasi.

“Deteksi dan konfirmasi planet sangat membutuhkan upaya kolaboratif bakat dan sumber daya, serta menuntut keahlian dari seluruh komunitas ilmiah untuk bisa mewujudkan hasil-hasil yang luar biasa ini,” tutur William Borucki, kepala peneliti Kepler di Ames Research Center NASA di Moffett Field, California, dan memimpin penulisan makalah untuk studi sistem Kepler-62, “Kepler telah membawa kebangkitan dalam penemuan astronomi dan kami membuat kemajuan yang sangat baik menuju ke arah penentuan apakah planet yang mirip planet kita ini adalah pengecualian ataukah mengikuti aturan.”

Gambar Kepler-69c berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di sebuah bintang yang mirip matahari kita. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Dua dunia zona layak huni di seputar Kepler-62 memiliki tiga planet pendamping lain yang berjarak lebih dekat dengan bintangnya; dua di antaranya berukuran lebih besar dari Bumi, sedangkan yang satunya seukuran Mars. Kepler-62b, Kepler-62c dan Kepler-62D, yang masing-masing mengorbit setiap lima, 12, dan 18 hari, membuat mereka menjadi sangat panas dan tidak ramah bagi kehidupan seperti yang kita kenal.

Lima planet dalam sistem Kepler-62 mengorbiti sebuah bintang yang diklasifikasikan sebagai kurcaci K2, berukuran hanya dua pertiga dari matahari dengan kecerahan yang hanya seperlima dari matahari. Di usia tujuh miliar tahun, bintang ini sedikit lebih tua dari matahari, berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi dalam konstelasi Lyra.

Gambar Kepler-62e berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang yang berukuran lebih kecil dan lebih dingin dari matahari kita, berlokasi sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Pendamping untuk planet Kepler-69c, yang dikenal sebagai Kepler-69b, berukuran dua kali dari ukuran Bumi dan melintasi orbitnya setiap 13 hari. Bintang yang menjadi induk bagi planet-planet dalam sistem Kepler-69 dimasukkan ke dalam kelas yang sama dengan matahari kita, yaitu tipe-G. Berukuran 93 persen dari ukuran matahari dengan kecerahan sebesar 80 persen dari matahari, terletak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi dalam konstelasi Cygnus.

“Kita hanya mengetahui satu bintang yang menjadi induk bagi sebuah planet berisi kehidupan, yaitu matahari. Menemukan sebuah planet dalam zona layak huni di seputar bintang seperti matahari kita merupakan tonggak penting dalam menemukan planet yang benar-benar mirip Bumi,” ujar Thomas Barclay, ilmuwan Kepler di Bay Area Environmental Research Institute di Sonoma, California, serta mengisi posisi sebagai penulis utama dalam penemuan sistem Kepler-69 yang dipublikasikan dalamJurnal Astrophysical.

Gambar Kepler-62f berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang induknya. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Ketika sebuah calon planet transit, atau melintas di depan bintang dari sudut pandang pesawat ruang angkasa, persentase cahaya dari bintang tersebut akan terhalang. Hasilnya adalah lengkung kecerahan cahaya bintang yang mengungkap ukuran planet transit, relatif terhadap bintangnya. Melalui metode transit ini, Kepler sudah berhasil mendeteksi 2.740 calon planet. Dengan mengerahkan berbagai teknik analisis, teleskop berbasis darat serta aset-aset ruang angkasa lainnya, 122 planet telah berhasil dikonfirmasi.

Di awal misi, teleskop Kepler menemukan planet-planet gas raksasa dalam orbit yang sangat dekat dengan bintang induknya. Dikenal sebagai “Jupiter-jupiter panas”, planet-planet tersebut lebih mudah dideteksi karena ukuran dan periode orbitnya yang sangat singkat. Bumi memakan waktu tiga tahun untuk menuntaskan tiga kali transit yang dibutuhkan agar bisa diakui sebagai calon planet. Dengan berlanjutnya pengamatan oleh Kepler, sinyal-sinyal transit dari planet zona layak huni seukuran Bumi yang mengorbiti bintang mirip matahari akan mulai muncul.

Kredit: NASA
Jurnal: William J. Borucki, Eric Agol, Francois Fressin, Lisa Kaltenegger, Jason Rowe, Howard Isaacson, Debra Fischer, Natalie Batalha, Jack J. Lissauer, Geoffrey W. Marcy, Daniel Fabrycky, Jean-Michel Désert, Stephen T. Bryson, Thomas Barclay, Fabienne Bastien, Alan Boss, Erik Brugamyer, Lars A. Buchhave, Chris Burke, Douglas A. Caldwell, Josh Carter, David Charbonneau, Justin R. Crepp, Jørgen Christensen-Dalsgaard, Jessie L. Christiansen, David Ciardi, William D. Cochran, Edna DeVore, Laurance Doyle, Andrea K. Dupree, Michael Endl, Mark E. Everett, Eric B. Ford, Jonathan Fortney, Thomas N. Gautier III, John C. Geary, Alan Gould, Michael Haas, Christopher Henze, Andrew W. Howard, Steve B. Howell, Daniel Huber, Jon M. Jenkins, Hans Kjeldsen, Rea Kolbl, Jeffery Kolodziejczak, David W. Latham, Brian L. Lee, Eric Lopez, Fergal Mullally, Jerome A. Orosz, Andrej Prsa, Elisa V. Quintana, Dimitar Sasselov, Shawn Seader, Avi Shporer, Jason H. Steffen, Martin Still, Peter Tenenbaum, Susan E. Thompson, Guillermo Torres, Joseph D. Twicken, William F. Welsh, Joshua N. Winn. Kepler-62: A Five-Planet System with Planets of 1.4 and 1.6 Earth Radii in the Habitable Zone. Science, 2013; DOI: 10.1126/science.1234702