\

Misteri hilangnya Bumi super dan Neptunus mini akhirnya bisa terpecahkan

Para ilmuwan telah menemukan bahwa beberapa planet mungkin bermigrasi menuju jantung sistem planet mereka sejak awal kehidupan mereka. Hal ini mungkin menjelaskan kurangnya planet yang kita lihat yang berukuran sekitar dua kali lebar Bumi.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah berhasil mengamati banyak exoplanet yang lebih kecil atau lebih besar dari Bumi, namun planet yang berukuran antara 1,6 dan 2,2 kali ukuran bumi kita relatif langka. Secara khusus, planet ekstrasurya yang didefinisikan sebagai Bumi super atau Neptunus mini tampaknya hilang di luar angkasa. Mereka diklasifikasikan demikian jika ukurannya sedikit lebih besar dari dua kali ukuran planet kita, namun masih lebih kecil dari raksasa es Neptunus.

Ketiadaan planet-planet ini kemudian dikenal sebagai “lembah radius” atau “celah radius”, dan telah lama meresahkan para ilmuwan.

Namun kini, penelitian baru menunjukkan bahwa super-Earth dan mini-Neptunus yang “hilang” mungkin saja mengambil rute berbeda keluar dari radius lembah.

“Enam tahun lalu, analisis ulang data dari teleskop luar angkasa Kepler mengungkapkan kekurangan planet ekstrasurya dengan ukuran sekitar dua jari-jari Bumi,” kata Remo Burn, pakar planet ekstrasurya di Institut Astronomi Max Planck, dalam sebuah pernyataan.

Terkait: Kejutan! Bayi exoplanet mungkin terlihat seperti permen Smarties, bukan bola

Para ilmuwan telah mengetahui selama bertahun-tahun bahwa planet-planet dapat bergerak menuju atau menjauhi bintang induknya setelah terbentuk, namun yang sebelumnya tidak diketahui adalah seberapa efektif migrasi ini dalam menciptakan lembah radius.

Penjelasan paling umum mengenai lembah ini, kata Burn, berkaitan dengan bintang-bintang yang menyinari planet-planet yang mengelilinginya, mengikis atmosfer dunia tersebut dan menyebabkannya menyusut. Namun teori ini tidak memuaskan baginya. Penjelasan ini mengabaikan pengaruh migrasi planet, jelasnya.

Oleh karena itu, Burn memimpin tim peneliti untuk menyelidiki apakah migrasi planet dapat melengkapi penjelasan standar dan menjelaskan lebih lanjut alasan mengapa hanya sedikit Bumi super dan Neptunus mini yang terlihat mengorbit dekat bintangnya.

Super-Earth menyusut sementara sub-Neptunus tumbuh

Karena dua planet yang menempati celah radius, super-Earth dan mini-Neptunes, sama-sama tidak ada di tata surya, para ilmuwan tidak dapat mempelajarinya secara dekat. Namun, para peneliti cukup yakin bahwa super-Earth adalah planet berbatu atau terestrial, sedangkan karakteristik mini-Neptunus kurang pasti.

Para ilmuwan juga sepakat bahwa Neptunus mini, yang juga dikenal sebagai sub-Neptunus, seharusnya memiliki atmosfer yang jauh melebihi atmosfer planet berbatu.

Burn dan timnya ingin mengetahui apakah fakta ini dapat berperan dalam menciptakan lembah radius, dan apakah keberadaan lembah tersebut dapat menunjukkan formasi dan evolusi yang sangat berbeda untuk Bumi super dan Neptunus mini.

Saat melakukan analisis ulang terhadap simulasi yang dijalankan tim pada tahun 2020, Burn dan rekannya memperhitungkan proses dalam piringan gas dan debu di sekitar bintang muda yang memunculkan planet baru, kemunculan atmosfer, dan migrasi planet.

Hal yang penting dalam simulasi dan pengembangan solusi potensial untuk radius lembah – yang juga menjadi faktor migrasi planet – adalah memahami bagaimana air bereaksi pada berbagai tekanan dan suhu. Hal ini karena parameter ini memungkinkan penghitungan perilaku sub-Neptunus yang lebih realistis.

“Sungguh luar biasa bagaimana, dalam kasus ini, sifat fisik pada tingkat molekuler mempengaruhi proses astronomi skala besar seperti pembentukan atmosfer planet,” kata anggota tim dan Direktur MPIA, Thomas Henning, dalam pernyataannya.

Sebaran ukuran exoplanet yang menunjukkan jarak planet antar planet 1,6 kali dan 2,2 kali ukuran bumi

Sebaran ukuran planet ekstrasurya menunjukkan jarak antar planet antara 1,6 kali hingga 2,2 kali ukuran Bumi. (Kredit gambar: R. Burn, C. Mordasini / MPIA)

Tim menemukan bahwa pergerakan menuju bintang induk mempunyai efek yang sangat berbeda baik pada Bumi super maupun Neptunus mini.

Mini-Neptunus lahir dari bintang induknya di wilayah terluar sistem mereka yang sedingin es. Meskipun beberapa dari planet-planet ini tetap berada di tempat kelahirannya, menerima radiasi dosis rendah dari bintangnya, namun material es di mini-Neptunus yang bermigrasi ke dalam menuju bintangnya akan mencair, tim menyadari.

Hal ini akan menciptakan atmosfer air yang kental di sekitar planet ekstrasurya tersebut, sehingga meningkatkan jari-jarinya dan menggeser lebarnya melampaui planet-planet dalam celah radius tersebut. Hal ini dimungkinkan karena pengamatan saat ini terhadap dunia di luar tata surya tidak dapat membedakan atmosfer planet ekstrasurya dan bagian padatnya saat menghitung lebarnya. Oleh karena itu, para ilmuwan memperkirakan efek ini menyebabkan puncak planet ekstrasurya berukuran 2,4 kali ukuran Bumi.

Di sisi lain, bumi super yang bermigrasi menuju bintang induknya atau lahir sangat dekat akan kehilangan atmosfernya karena radiasi intens dari bintangnya. Hal ini akan memaksa dunia kehilangan atmosfernya dan menjadi lebih kecil. Efek ini, kata tim, akan menciptakan inti berbatu yang gundul dan menyebabkan puncak ukuran planet ekstrasurya hanya 1,4 kali lebar Bumi.

Sederhananya, ini berarti ketika Neptunus mini bergerak keluar dari lembah radius ke satu arah, Bumi super mengevakuasinya melalui pintu keluar yang berlawanan. Dan kedua mekanisme tersebut mengakibatkan kelangkaan planet yang berukuran sekitar dua kali lebar Bumi.

CERITA TERKAIT:

— Teleskop Luar Angkasa James Webb mendeteksi petunjuk tentang bagaimana Bumi terbentuk miliaran tahun yang lalu

— Dua dunia mirip Bumi yang berpotensi layak huni mengorbit sebuah bintang di halaman belakang kosmik kita

— 2 planet ekstrasurya ‘super-Bumi’ terlihat di zona layak huni bintang terdekat

Simulasi yang dilakukan tim untuk mengungkap misteri ini juga dapat berdampak pada bidang ilmu eksoplanet lainnya.

“Jika kami memperluas hasil penelitian kami ke wilayah yang lebih dingin, yang airnya berbentuk cair, hal ini mungkin menunjukkan adanya dunia air dengan lautan dalam,” Christoph Mordasin, anggota tim dan kepala Divisi Penelitian Luar Angkasa dan Ilmu Planet di Universitas Bern, kata dalam pernyataan itu. “Planet-planet tersebut berpotensi menampung kehidupan dan akan menjadi target yang relatif mudah untuk mencari biomarker karena ukurannya.”

Penelitian tim ini dipublikasikan pada 9 Februari di jurnal Nature Astronomy.

By admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *