Di Mana Penemuan Exoplanet Pertama India Sesuai?

K2-236b ditemukan melalui upaya global dan kolaboratif dan tidak dapat dirayakan sebagai upaya yang sepenuhnya asli.

Artikel ini awalnya diterbitkan untuk The Wire. Ini adalah cermin yang sama.

Menemukan exoplanet telah menjadi kejadian sehari-hari belakangan ini. Menurut situs NASA Exoplanets, lebih dari 3.500 exoplanet telah ditemukan hingga saat ini.

Kredit gambar: Saya di Flickr

Di mana penemuan planet ekstrasurya pertama India cocok dengan spektrum raksasa ini? Dan peran apa yang dapat dimainkan India dalam cabang hibrida astrofisika dan sains planet ini yang akan datang?

Hingga 80% dari exoplanet yang diketahui telah ditemukan menggunakan metode transit, yang mengukur penurunan kecerahan bintang ketika sebuah planet lewat di depannya (dari sudut pandang kami). Ini memungkinkan kami memperkirakan ukuran planet, berdasarkan seberapa banyak cahaya yang dibloknya, dan parameter lain seperti periode orbital. Baik teleskop ruang angkasa NASA Kepler dan penerusnya yang baru diluncurkan, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), mencari transit planet ketika mereka mengamati bintang-bintang.

Metode kedua yang paling populer untuk menemukan exoplanet disebut metode kecepatan radial, di mana tarikan gravitasi sebuah planet pada bintang inangnya diukur dengan mengamati goyangan yang dihasilkan bintang. Sebuah spektograf, yang mampu mengukur gerakan halus ini tidak hanya dapat memberikan kehadiran planet, tetapi juga menentukan massanya.

Menemukan planet menggunakan metode kecepatan radial. Perpindahan spektrum bintang menunjukkan pergerakan planet dan bintang di sekitar pusat gravitasi bersama mereka. Kredit: ESO

Ini adalah metode yang digunakan instrumen PRL Advance Radial-velocity Abu-sky Search Spectrograph (PARAS) memungkinkan penemuan pertama sebuah exoplanet - K2–236b - oleh para ilmuwan India. Planet ini mengorbit bintang seperti Matahari sekitar 600 tahun cahaya dari Bumi. PARAS dipasang di Observatorium Mt Abu di Sirohi, Rajasthan.

Ketika para ilmuwan menduga bahwa mungkin ada planet di sekitar bintang berdasarkan data transit, banyak teleskop di seluruh dunia melakukan pengukuran kecepatan radial bintang tersebut. Pengukuran kecepatan radial memberikan perkiraan massa independen dari kandidat planet dan dengan demikian membantu memakukan berbagai sifat terkait. Ini adalah bagaimana penemuan K2-236b dibuka juga.

Fase K2 dari misi satelit Kepler telah mengidentifikasi K2-236b sebagai planet yang mungkin saat ia transit melintasi bintangnya K2–236 pada Mei 2017. Tetapi pengukuran independen diperlukan untuk memastikan apakah itu benar-benar sebuah planet atau, mungkin, sebuah penutupan bintang pendamping.

Para ilmuwan menggunakan spektograf PARAS untuk melakukan pengamatan resolusi sudut tinggi bintang selama 18 bulan, tepatnya mengukur goyangan bintang yang disebabkan oleh tarikan gravitasi benda kecil yang terus-menerus mengorbit. Data mengkonfirmasi bahwa objek itu memang sebuah planet dan diberi nama K2-236b.

Grafik menunjukkan goyangan bintang host K2-236 karena planetnya K2-236b. Kredit: Chakraborty et al., ArXiv
Tentang konvensi penamaan
Dalam sistem bintang-planet, jika bintang itu disebut X, maka planet di orbit yang paling dekat dengan bintang itu disebut Xb, planet di orbit terdekat berikutnya disebut Xc, dan seterusnya. Tidak ada planet yang disebut 'Xa' karena denominasi ini dianggap mewakili bintang itu sendiri, yaitu X adalah sinonim untuk Xa.

Temuan ini diterbitkan pada bulan Juni tahun ini (kertas pracetak di sini).

Para ilmuwan, dari Pusat Antar-Universitas untuk Astronomi dan Astrofisika, Pune, menggunakan data K2 untuk memperkirakan bahwa jari-jari planet itu sekitar enam kali dari Bumi dan menggunakan data PARAS untuk menyimpulkan bahwa beratnya sekitar 27 kali lebih banyak dari Bumi. . Nilai-nilai ini bersama-sama menunjukkan bahwa K2-236b termasuk dalam kategori planet sub-Saturnus / super-Neptunus, dengan kepadatan seperti Saturnus.

Perbandingan ukuran sistem K2–236 dan tata surya kita dan planet K2–236b dengan Bumi. Kredit: ISRO

Planet ini mengitari bintangnya sekali setiap 19,5 hari; untuk membandingkan, Merkurius mengorbit Matahari 2,5 kali lebih jauh dan Bumi tujuh kali lebih jauh. Dengan demikian, permukaan K2–236b lebih panas - sekitar 600º C - dibandingkan dengan Merkurius. Kepadatan dan suhu permukaan bersama-sama berarti ada sedikit harapan untuk kehidupan seperti yang kita tahu ada di permukaan planet ini.

Sekarang, lihatlah grafik di bawah ini, yang menunjukkan jumlah exoplanet yang ditemukan pada pertengahan 2018, yang dipesan berdasarkan jenis.

Ringkasan jumlah exoplanet yang dikonfirmasi di setiap kategori. Kredit: Laboratorium Habitabilitas Planet

Jelas, beberapa jenis planet lebih umum daripada yang lain. Terlepas dari planet super-Bumi / mini-Neptunus, planet-planet berukuran Neptunus dan Jupiter- / Saturnus lazim. Namun, ada juga kelompok planet yang ramping namun berbeda yang terletak antara dunia Neptunus dan Jovian / Saturnus. Ini adalah super-Neptunus atau sub-Saturnus / sub-Jovians: sifat fisiknya terletak di antara planet-planet yang mirip-Neptunus dan mirip-Saturnus. Hanya 23 planet seperti itu yang diketahui hingga saat ini - dan K2–236b adalah salah satunya. Karena itu, mereka menuntut pengawasan yang lebih besar atas implikasinya.

Planet-planet ini memiliki berat 10–70 massa Bumi dan mengukur 4–8 jari-jari Bumi. Mereka sangat menarik karena, meskipun ukurannya bervariasi dalam kisaran kecil, massa mereka, dan kepadatannya, bervariasi dalam jumlah besar. K2-236b sendiri tampaknya agak berada di tengah-tengah spektrum ini.

Kalkulasi awal berdasarkan massa dan jari-jari K2–236b mengindikasikan bahwa itu adalah 60–70% es panas, silikat, dan besi. Dengan demikian, planet ini mengangkangi kelompok sub-Saturnus dan super-Neptunus karena memiliki kepadatan seperti planet Saturnus dan komposisi atmosfernya menyerupai planet Neptunus. Tim yang menggunakan data dari spektograf PARAS, dipimpin oleh Abhijit Chakraborty, telah menyerukan pengukuran planet yang lebih tepat untuk menentukan komposisi yang tepat.

Seperti halnya planet-planet lain di klub elit ini, K2-236b adalah titik data lain dalam upaya untuk memahami mengapa planet-planet ini langka. Meskipun mewakili penemuan yang berguna dan signifikan, itu juga bukan game-changer. Banyak hal yang perlu dipahami, seperti dinamika orbitalnya, karakteristik atmosfer, komposisi interior, dll. Hanya dengan begitu kita dapat memodelkan secara efektif bagaimana mereka terbentuk dan berevolusi.

PARAS adalah bagian penting dari pencarian ini, dan akan melakukan pengamatan panjang dan terus menerus terhadap ratusan bintang katai di dekatnya dan bintang seperti Matahari. Pengamatan jangka panjang seperti itu akan memungkinkan para ilmuwan untuk lebih mengkarakterisasi planet ekstrasurya yang diketahui serta mengkonfirmasi identitas kandidat planet, seperti dalam kasus K2-236b.

Spektrograf PARAS di Observatorium Gunung Abu. Kredit: PRL

Juga bagus melihat India akhirnya mulai berkontribusi pada studi eksperimental planet ekstrasurya. Namun, penting untuk diingat bahwa K2-236b ditemukan melalui upaya global dan kolaboratif dan tidak dapat dirayakan sebagai upaya yang sepenuhnya asli. Pentingnya menemukan planet ekstrasurya lebih terletak pada nilai intrinsik dan tentu global daripada dengan yang murni nasional.

Sama seperti banyak penemuan planet ekstrasurya lainnya, keberadaan sistem K2-236 juga menegaskan kembali wahyu bahwa Tata Surya kita tampaknya bukan model yang diikuti oleh alam secara luas. Akan lebih bijaksana untuk mengambil penemuan ini sebagai pengingat bukan dari apa yang kita sebut kebanggaan nasional tetapi bahwa kita (sejauh ini) tempat yang unik namun merendahkan diri di alam semesta.

Kita hidup di zaman ribuan penemuan planet ekstrasurya. Model-model pembentukan planet dihancurkan, dipikirkan kembali, dikerjakan ulang, dirumuskan kembali dan disatukan kembali dengan cara yang berbeda. Kami tidak mengerti bagaimana formasi planet benar-benar bekerja dan bagaimana Anda mendapatkan berbagai jenis planet dari set blok bangunan yang lebih kecil. Sudah saatnya kita mencari tahu lebih banyak.