Astronom Menemukan Planet Ekstrasurya yang Sepenuhnya Tertutup Air

Penelitian telah dilakukan tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Charles Cadieux, dari Université de Montréal dan anggota Institute for Research on Exoplanets (iREx). Mereka telah mengumumkan penemuan TOI-1452 b, sebuah planet ekstrasurya yang mengorbit salah satu dari dua bintang kecil dalam sistem biner yang terletak di konstelasi Draco sekitar 100 tahun cahaya dari Bumi. Temuan itu diterbitkan 12 Agustus di The Astronomical Journal. Peneliti menuliskannya dalam makalah berjudul "TOI-1452 b: SPIRou and TESS Reveal a Super-Earth in a Temperate Orbit Transiting an M4 Dwarf."

Cadieux dan timnya menjelaskan pengamatan sifat dan karakteristik planet ekstrasurya yang unik ini.

Planet ekstrasurya tersebut sedikit lebih besar dalam ukuran dan massa dari Bumi. Ia terletak pada jarak dari bintangnya di mana suhunya tidak akan terlalu panas atau terlalu dingin untuk air cair ada di permukaannya. Para astronom percaya itu bisa menjadi sebuah "planet laut". Sebuah planet yang sepenuhnya tertutup oleh lapisan air yang tebal, mirip dengan beberapa bulan Jupiter dan Saturnus.

"Saya sangat bangga dengan penemuan ini karena menunjukkan kualitas tinggi dari para peneliti dan instrumentasi kami," kata René Doyon, Profesor Université de Montréal dan Direktur iREx. Ia juga dari Observatoire du Mont-Mégantic (OMM). "Berkat OMM, instrumen khusus yang dirancang di laboratorium kami yang disebut SPIrou, dan metode analitik inovatif yang dikembangkan oleh tim peneliti kami, kami dapat mendeteksi planet ekstrasurya yang unik ini."

Teleskop luar angkasa NASA TESS, telah menyurvei seluruh langit untuk mencari sistem planet yang dekat dengan kita. Ini menempatkan para peneliti pada jejak planet ekstrasurya tersebut. Berdasarkan sinyal TESS, yang menunjukkan sedikit penurunan kecerahan setiap 11 hari, para astronom memperkirakan sebuah planet sekitar 70% lebih besar dari Bumi.

Charles Cadieux termasuk dalam kelompok astronom yang melakukan pengamatan lanjutan atas kandidat yang diidentifikasi oleh TESS tersebut. Ia bertugas untuk mengonfirmasi tipe dan karakteristik planet. Dia menggunakan PESTO, kamera yang dipasang pada teleskop OMM yang dikembangkan oleh Profesor David Lafrenière dari Université de Montréal dan mahasiswa Ph.D. François-René Lachapelle.

"OMM memainkan peran penting dalam mengonfirmasi sifat sinyal ini dan memperkirakan radius planet," jelas Cadieux. "Ini bukan pemeriksaan rutin. Kami harus memastikan sinyal yang terdeteksi oleh TESS benar-benar disebabkan oleh planet ekstrasurya yang mengelilingi TOI-1452, yang terbesar dari dua bintang dalam sistem biner itu."

Bintang induk TOI-1452 jauh lebih kecil dari Matahari kita dan merupakan salah satu dari dua bintang dengan ukuran yang sama dalam sistem biner. Kedua bintang mengorbit satu sama lain dan dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil yaitu 97 unit astronomi. Atau sekitar dua setengah kali jarak antara Matahari dan Pluto. Sehingga teleskop TESS melihatnya sebagai satu titik cahaya. Namun resolusi PESTO cukup tinggi untuk membedakan kedua objek tersebut. Pada akhirnya, gambar tersebut menunjukkan bahwa itu adalah planet ekstrasurya yang mengorbit TOI-1452, yang dikonfirmasi melalui pengamatan selanjutnya oleh tim Jepang.

Untuk menentukan massa planet, para peneliti kemudian mengamati sistem tersebut dengan SPIrou. Sebuah instrumen yang dipasang di Teleskop Kanada-Prancis-Hawaii di Hawaii. Butuh lebih dari 50 jam pengamatan untuk memperkirakan massa planet, yang diyakini hampir lima kali lipat dari Bumi.

Eksoplanet TOI-1452 b mungkin berbatu seperti Bumi. Akan tetapi radius, massa, dan kepadatannya menunjukkan dunia yang sangat berbeda dari dunia kita. Bumi pada dasarnya adalah planet yang sangat kering; meskipun kita kadang-kadang menyebutnya Planet Biru karena sekitar 70% permukaannya ditutupi oleh lautan. Namun air sebenarnya hanya merupakan sebagian kecil dari massanya—kurang dari 1%.

"TOI-1452 b adalah salah satu kandidat terbaik untuk planet samudra yang kami temukan hingga saat ini," kata Cadieux. "Jari-jari dan massanya menunjukkan kepadatan yang jauh lebih rendah daripada yang diharapkan untuk sebuah planet yang pada dasarnya terdiri dari logam dan batu, seperti Bumi."

Mykhaylo Plotnykov dan Diana Valencia dari Universitas Toronto adalah spesialis dalam pemodelan interior planet ekstrasurya. Analisis mereka terhadap TOI-1452 b menunjukkan bahwa air dapat membentuk sebanyak 30% dari massanya. Proporsi yang mirip dengan beberapa satelit alami di tata surya kita, seperti bulan Jupiter Ganymede dan Callisto, juga bulan Saturnus Titan dan Enceladus.

Sebuah planet ekstrasurya seperti TOI-1452 b adalah kandidat sempurna untuk pengamatan lebih lanjut dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb. Ini adalah salah satu dari sedikit planet beriklim sedang yang menunjukkan karakteristik yang konsisten dengan planet samudra. Cukup dekat dengan Bumi sehingga para peneliti dapat berharap untuk mempelajari atmosfernya dan menguji hipotesis ini. Bahkan jika kita beruntung, itu terletak di wilayah langit yang dapat diamati oleh teleskop sepanjang tahun.

"Pengamatan kami dengan Teleskop Webb akan menjadi penting untuk pemahaman yang lebih baik dari TOI-1452 b," kata Doyon yang meninjau konsepsi komponen NIRISS James Webb. "Sesegera mungkin, kami akan memesan waktu di Webb untuk mengamati dunia yang aneh dan indah ini."