Planet Laik Huni Terkecil di Sistem Kepler

Ada planet laik huni yang ditemukan! Berita baik ini datang dari misi Kepler NASA yang mengumumkan dua sistem keplanetan yang berhasil ditemukan oleh Wahana Kepler. Di antara planet-planet yang mengitari bintang-bintang tersebut terdapat tiga planet laik huni berukuran Bumi Super yang berada di zona laik huni bintang. Artinya, planet yang berada di zona tersebut bisa memiliki air dalam wujud cair yang bisa menopang tumbuh kembangnya kehidupan. Air di zona laik huni bintang bisa berwujud cair karena di zona tersebut suhu permukaan planet cocok untuk keberadaan air dalam wujud cair atau seperti di Bumi bisa ada lautan.

Ilustrasi sistem Kepler 62. Kredit: David A. Aguilar (CfA)

Karena kehidupan di Bumi itu membutuhkan air sebagai syarat utama tumbuh kembangnya kehidupan maka dicarilah planet yang berada di zona laik huni bintang dimana di permukaan planet air bisa berwujud cair. Inilah yang dilakukan oleh Wahana Kepler dalam mencari kandidat planet di bintang-bintang lain di area rasi Cygnus – Lyra.

Dalam penemuannya kali ini, Wahana Kepler berhasil melihat keberadaan sistem keplanetan yang mengitari bintang Kepler 62 dan Kepler 69. Keduanya memiliki sistem multi planet yang artinya masing-masing bintang tersebut dikitari oleh lebih dari satu buah planet.

Sistem Kepler-62 yang dilihat Wahana Kepler memiliki lima buah planet yakni 62b, 62c, 62d, 62e, dan 62f sementara sistem keplanetan pada Kepler-69 memiliki dua buah planet yakni 69b dan 69c. Menariknya lagi Kepler 623, 62f dan 69c merupakan planet berukuran Bumi Super.

Kehadiran sistem Kepler-62 dan Kepler-69 sekaligus menandai dikonfirmasinya 861 exoplanet yang sudah ditemukan. Dari exoplanet yang sudah ditemukan, saat ini tercatat 9 planet di antaranya merupakan planet berpotensi sebagai planet laik huni dan masih ada lebih dari 18 planet berpotensi laik huni yang dilihat Kepler yang sedang menunggu giliran untuk dikonfirmasi keberadaannya. Selain itu, dalam pencarian extrasolar planet, tidak hanya exoplanet yang berhasil ditemukan dan diduga berada di zona laik huni bintang.  Saat ini diyakini terdapat 25 exobulan yang berpotensi laik huni juga.  Exobulan merupakan satelit pengiring bagi exoplanet yang berada di bintang lain.

Wahana Kepler memang melihat banyak sekali obyek yang berpotensi menjadi planet. tapi semuanya dimasukkan dalam kategori kandidat planet atau kandidat planet laik huni kalau si obyek diduga berada di zona laik huni planet. Status obyek akan naik kelas menjadi exoplanet yang dikonfirmasi setelah data yang diperoleh Kepler diamati lebih lanjut oleh para astronom menggunakan teleskop landas Bumi maupun teleskop landas angkasa lainnya untuk mengkonfirmasi kalau obyek yang dilihat memang sebuah planet.

Sistem Kepler-62
Lima buah planet ditemukan bintang Kepler-62 yang merupakan bintang katai K2 yang ukurannya hanya dua per tiga ukuran Matahari dan kecerlangannya hanya satu per lima kecerlangan Matahari. Bintang Kepler-62 yang tergolong bintang katai oranye ini memiliki massa 0,69 massa Matahari dan berada pada jarak 1200 tahun cahaya dari Bumi dengan temperatur 4925 K dan zona laik huni yang merentang dari 0,45 – 0,85 AU.

Bintang kelas K atau katai oranye memang menjadi salah satu target pencarian potensi kehidupan di planet-planet yang ada di bintangnya karena bintang katai oranye memiliki rentang hidup di deret utama cukup lama antara 15 – 30 juta tahun dibanding Matahari yang berada di deret utama hanya 10 juta tahun. Semakin lama bintang di Deret Utama atau di tahap pembakaran hidrogen menjadi helium maka kemungkinan bagi sebuah planet untuk membentuk kehidupan dan berevolusi jadi lebih besar. karena waktu yang panjang bisa memberi waktu bagi kehidupan untuk berevolusi di planet batuan yang di bintang-bintang kelas ini.

Perbandingan sistem Kepler-62 dan Tata Surya. Kredit: NASA Ames/JPL-Caltech

Dari lima exoplanet yang ditemukan di Sistem Kepler-62, dua di antaranya berada di zona laik huni bintang. Keduanya adalah Kepler-62e dan 62f yang mengorbit pada jarak 0,427 AU dan 0,718 AU dan tergolong planet Bumi Super jika dilihat dari ukurannya.

Exoplanet Kepler 62e berada pada tepi dalam zona laik huni bintang, memiliki ukuran 60 persen lebih besar dari Bumi sementara planet Kepler-62f ukurannya hanya 40 persen lebih besar dari Bumi atau dengan kata lain ukuran Kepler 62e dan 62f itu 1,6 dan 1,4 kali ukuran Bumi.

Kedua planet di Sistem Kepler-62 diduga memiliki air dengan planet Kepler-62e yang bergerak mengelilingi bintangnya dalam setiap 122 hari merupakan planet air. Sementara itu, planet Kepler-62f yang mengorbit bintang dalam 267 hari diduga merupakan planet batuan seperti halnya Bumi. Dalam sistem Kepler-62, planet 62e merupakan planet laik huni pertama yang ditemukan dalam sistem dan planet 62f ditemukan kemudian oleh Eroc Algol dari University of Washington.

Kedua planet tersebur bersama tiga planet lainnya di sistem Kepler-62 memang diketahui ukurannya, namun massa masih belum diketahui. Tiga planet lainnya di sistem Kepler-62 mengorbit pada jarak yang sangat dekat dengan bintang induknya.  Dari ketiga planet tersebut, dua di antaranya memiliki ukuran lebih besar dari Bumi dan satu planet seukuran Mars.  Kepler-62b, Kepler-62c dan Kepler-62d mengorbit bintang induk dalam waktu 5, 12 dan 18 hari menjadikan ketiganya sebagai planet super panas yang tidak akan cocok untuk memiliki kehidupan jika kehidupan itu sama seperti yang kita kenal di Bumi.

Sistem Kepler-69
Selain sistem Kepler-62, Wahana Kepler juga mengumumkan keberadaan dua planet yang mengitari bintang Kepler-69 yang berada pada jarak 2700 tahun cahaya dari Bumi di rasi Cygnus.  Bintang Kepler-69 merupakan bintang serupa Matahari dengan ukuran 93 persen ukuran Matahari dan massa 0,81 massa Matahari. Bintang yang memiliki kecerlangan 80 persen kecerlangan Matahari tersebut memiliki temperatur yang juga tak beda jauh dari Matahari yakni 5638 K dengan zona laik huni merentang dari 0,62 – 1,10 AU.

Perbandingan Sistem Kepler-69 dan Tata Surya. NASA Ames/JPL-Caltech

Dari dua buah planet yang mengitari Kepler-69, planet Kepler-69c merupakan kandidat planet laik huni karena berada pada rentang zona laik huni bintang pada jarak 0,64 AU.

Ada hal menarik dari Kepler-69c. Planet yang satu ini mengitari bintang induknya dalam waktu 242,46 hari mirip dengan Venus yang mengitari Matahari selama 224, 7 hari.  Exoplanet Kepler-69c juga diketahui memiliki ukuran 70 persen lebih besar dari Bumi atau 1,71 kali radius Bumi menjadikannya exoplanet laik huni yang memiliki kemiripan dengan Bumi. Akan tetapi, sampai saat diumumkan para astronom belum bisa mengetahui komposisi planet Kepler-69c yang memiliki temperatur 299K tersebut.

Planet lainnya yang berada lebih dekat ke bintang Kepler-69 dalam sistem ini adalah planet Kepler-69b yang berada 0,094 AU dari si bintang. Planet Kepler-69b memiliki ukuran 2,24 ukuran Bumi dengan temperatur 779 K. Dalam perjalanannya, ia mengorbit bintang induknya setiap 13,72 hari.

Perbandingan planet laik huni di Kepler-62, Kepler-69 dan Tata Surya. Kredit: L. Kaltenegger (MPIA)

Kehidupan lain itu…
Mencari kehidupan lain di planet yang bahkan tak akan bisa disentuh dari Bumi dan bahkan tidak bisa dilihat secara langsung oleh mata kita bukanlah perkara mudah. Apalagi ada banyak bintang di alam semesta yang harus di selidiki. Karena itu, para astronom pada awalnya memperkecil area pencarian pada bintang-bintang serupa Matahari. akan tetapi dalam perkembangan, bintang kelas M dan K juga diketahui memiliki sistem keplanetan.

Nah, untuk mencari kehidupan lain di alam semesta, lingkup pencarian diperkecil menjadi planet serupa Bumi dalam ukuran, massa, maupun komposisi. Apalagi contoh kehidupan yang kita ketahui saat ini hanyalah Bumi dimana Matahari merupakan bintang induknya. Maka tentunya syarat yang diterapkan pun harus yang “mirip” Bumi untuk mempermudah pencarian. Karena kehidupan yang kita kenal adalah kehidupan berbasis karbon,

Perbandingan planet laik huni yang sudah ditemukan. Kredit: NASA/Ames/JPL-Caltech

Maka bisa dikatakan mencari planet serupa Bumi itu seperti mencari jarum di antara tumpukan jerami. Apalagi saat awal penemuan planet extrasolar, instrumentasi belum mendukung untuk menemukan planet batuan yang kecil.

Saat ini, Wahana Kepler punya kemampuan yang baik dalam melakukan pengamatan planet-planet batuan yang kecil. Tapi itupun tidak langsung bisa dilihat. Planet itu ukurannya sangat kecil. Jika bintang di kejauhan saja hanya tampak seperti titik, bagaimana dengan planet yang ukurannya super kecil dibanding bintang? Karena itu Wahana Kepler dalam mencari planet baru menggunakan teknik transit. Dengan cara ini Kepler bisa menemukan keberadaan planet di bintang lain. Yang ia lakukan adalah mengamati perubahan kecerlangan cahaya bintang. Jika ada planet di bintang tersebut, maka suatu saat ketika si planet mengorbit bintang induknya ia akan melintas di depan wajah bintang yang berhadapan dengan Kepler. Pada saat itu, planet yang lewat meskipun snagat kecil ia akan menimbulkan kedipan sekejap pada kecerlangan bintang sehingga bintang tampak meredup sesaat. Dari sinilah Kepler bisa mengidentifikasi apakah ada planet di sebuah bintang.

Tapi mencari sesuatu yang “identik” tidaklah mudah. Saat ini para astronom masih belum bisa mengetahui apakah kehidupan bisa tumbuh dan berevolusi di planet yang baru saja ditemukan Kepler. Akan tetapi, penemuan tersebut merupakan jejak penting untuk melangkah maju dalam pencarian planet laik huni serupa Bumi di bintang lain

Kepler-22b, Satu Langkah Menuju Bumi Lain

Planet Bumi yang lain atau bagi kalangan astronom lebih dikenal sebagai planet laik huni adalah harapan bagi para astronom dan juga manusia untuk menemukan sebuah petunjuk keberadaan kehidupan lain selain Bumi.

Ilustrasi Planet Kepler-22b. Kredit : NASA/Ames/JPL-Caltech

Februari 2011 Kepler mengumumkan penemuan 54 kandidat planet yang berada dalam zona laik huni. Kandidat-kandidat tersebut kemudian dipelajari lebih lanjut untuk mengetahui apakah mereka benar sebuah planet atau bukan.

Hasilnya?  Planet pertama dari ke-54 kandidat ini pun dikonfirmasi sebagai sebuah exoplanet atau planet yang mengorbit bintang lain selain Matahari. Dan dia juga masuk dalam jajaran planet yang berada di zona laik huni. Artinya ada kemungkinan si planet ini bisa mendukung adanya kehidupan.

Tapi ada hal lain yang menarik dari planet baru ini. Planet yang diberi nama Kepler-22 punya keunikan selain keberadaannya di zona laik huni. Bintang induk dari planet Kepler-22 adalah sebuah bintang serupa Matahari.  Apakah lantas Kepler-22 bisa menjadi “saudara” Bumi?

Planet Kepler-22b
Exoplanet Kepler-22 yang ditemukan oleh wahana ruang angkasa Kepler tersebut memiliki ukuran 2,4 kali radius Bumi. Dan para ilmuwan pun belum bisa mengetahui apakah komposisi Kepler-22 didominasi batuan, gas atau cairan. Yang pasti penemuan Kepler-22 membawa manusia satu langkah lebih dekat untuk menemukan planet serupa Bumi.

Jadi, meskipun Kepler-22 memiliki bintang induk yang sama yaitu yang serupa Matahari, tapi bukan berarti ia adalah saudara kembar Bumi.  Kalau dianalisa dari ukuran, maka planet Kepler-22 lebih mirip planet gas Neptunus dibanding planet batuan. Tapi kalau ditilik dari lokasinya yang berada di zona laik huni bintang, tentunya ia berada pada orbit yang temperaturnya mirip dengan lokasi dimana Bumi berada.  Zona laik huni adalah area yang dimiliki bintang yang bisa mempertahankan keberadaan air dalam wujud cair di permukaan planet. Artinya lagi, zona ini berada tidak terlalu dekat atau terlalu jauh dari bintang sehingga temperaturnya hangat. Temperatur permukaan planet Kepler-22b diperkirakan 22º Celsius.

Perbandingan area laik huni antara Tata Surya dan Kepler-22. Kredit : ASA/Ames/JPL-Caltech

Planet Kepler-22b berada 600 tahun cahaya dari Bumi dan mengitari bintang induknya di rasi angsa aka rasi Cygnus dalam waktu 290 hari. Bintang yang ia kitari memang merupakan bintang serupa Matahari yakni bintang tipe-G meskipun sedikit lebih kecil dan lebih dingin.

Apakah Kepler-22b Laik Huni?
Exoplanet Kepler-22b memang ditemukan berada di zona laik huni bintang induknya. Artinya, ia berada di area dimana air yang merupakan salah satu komponen penting bagi tumbuh kembangnya kehidupan bisa dipertahankan dalam wujud cair. Ini penting karena air yang dibutuhkan adalah air dalam wujud cair bukan uap air atau es.  Mengapa demikian?

Sederhananya karena inilah kehidupan yang kita kenal. Kehidupan seperti yang kita miliki di Bumi.  Nah dengan temperatur permukaan Kepler-22b yang diperkirakan 22º C, bagaimana kemungkinan kehidupan di sana?

Ada beberapa pendapat yang muncul setelah Kepler-22b diumumkan sebagai planet pertama laik huni di bintang serupa Matahari. Salah satunya datang dari peneliti Abel Mendez yang juga membuat katalog Planet Laik Huni dari Universitas Puerto Rico, Arecibo.  Ia menggunakan radius Kepler-22b yang hanya 2,4 kali Bumi untuk menghitung kemungkinan massa dan kerapatan planet.  Teori paling optimis agar planet ini bisa memiliki kehidupan jika Kepler-22b merupakan planet air alias planet yang memiliki lautan global dan awan. Tapi, Mendez sendiri senang jika ternyata ia salah.

Astronom Sara Seager dari MIT memberi catatan kalau ukuran Kepler-22b memungkinkan keberadaan atmosfer yang masif lengkap dengan efek rumahkaca yang masif. Artinya planet ini akan mirip Venus yang sangat panas. Terlalu panas bagi kehidupan untuk bisa bertahan.

Perkiraan temperatur di Kepler-22b ini dilakukan dengan dasar properti atmosfer serupa Bumi dan efek hangat. Ilmuwan belum bisa menentukan apakah planet tersebut memang memiliki komposisi serupa Bumi jika tidak diketahui massanya. Jika massanya sudah diketahui, maka dapat diketahui apakah planet ini memiliki komposisi batuan, lautan ataukah gas.  Sara Seager sendiri mengasumsikan kalau Kepler-22b merupakan planet gas yang adalah Neptunus mini, planet yang diperkirakan absen dari Tata Surya.

Tapi bisa juga Kepler-22b merupakan planet batuan yang rapat. Jika memang demikian, Kepler-22b diperkirakan akan memiliki atmosfer tipis dan ada kesempatan bagi si planet untuk menjadi planet laik huni.

Deteksi Kepler-22b
Wahana ruang angkasa Kepler dalam melakukan pengamatan dari Mei 2009 telah mengumumkan kandidat planet baru sebanyak 2326 kandidat. Di antaranya, 207 kandidat berukuran Bumi, 680 merupakan kandidat Super Bumi, 1181 seukuran Neptunus, 203 kandidat seukuran Jupiter dan 55 kandidat lebih besar dari Jupiter.  Dan Kepler-22b seperti yang sudah disebutkan, merupakan kandidat pertama yang dikonfirmasi sebagai planet dari 54 kandidat planet laik huni yang diumumkan Februari 2011. Dari ke-54 kandidat planet laik huni, saat ini tersisa 48 kandidat planet laik huni yang berdiam di zona laik huni bintangnya.

Tim Kepler juga sedang menyusun definisi mengenai kondisi zona laik huni kedalam katalog baru mereka untuk memperhitungkan juga efek hangat dari atmosfer. Redefinisi ini bisa jadi justru menggeser zoa laik huni makin jauh dari bintang.
Wahana Kepler mencari exoplanet dan kandidat exoplanet dengan mengukur penurunan kecerlangan pada lebih dari 150.000 bintang untuk melihat jika ada planet yang melintas atau transit di depan sebuah bintang. Untuk bisa memastikan sinyal tersebut adalah sebuah kandidat planet, Kepler membutuhkan setidaknya 3 kali transit.

Kepler-22b pertama kali dideteksi 3 hari setelah wahana Kepler diumumkan beroperasi. Dan transit ketiganya dikonfirmasi pada akhir tahun 2010. Setelah itu tim Kepler menggunakan teleskop landas bumi dan juga Teleskop Spitzer untuk melakukan pengamatan pada kandidat planet yang dilihat Kepler.  Area yang diamati Kepler di rasi Cygnus dan Lyra hanya bisa dilihat oleh teleskop landas Bumi saat musim semi sampai awal musim gugur.  Data yang dibutuhkan dari observasi lainnya ini digunakan untuk menentukan apakah si kandidat planet tadi memang sebuah planet.

Kepler-22b memang menjadi batu loncatan menuju penemuan kembaran Bumi di bintang serupa Matahari. Apalagi dengan adanya peningkatan jumlah kandidat planet Bumi dan Super Bumi yang mencapai 200 dan 140 persen sejak bulan Februari. Data baru ini sekaligus menunjukkan kalau planet seukuran Bumi “berlimpah” di galaksi.

Dan seandainya planet kembar Bumi ditemukan dan planet itu ternyata bisa memiliki kehidupan, bagaimana sikap kita?

Kandidat Planet Kepler di Zona Laik Huni

Apakah Bima Sakti juga rumah untuk planet-planet berukuran Bumi lainnya? Apakah Bumi ini hanya sendiri? Apakah planet seukuran Bumi umum ataukah jarang? Inilah pertanyaan yang coba dicari jawabannya.Kali ini Kepler mencoba mengungkap hasil yang sudah ia dapatkan selama bekerja untuk mencari planet-planet baru di bintang lain.  Hasilnya?

Kepler saat ini mengoleksi setidaknya ada 68 kandidat planet seukuran Bumi dan 54 kandidat planet yang berada di zona laik huni.  Zona laik huni merupakan area dimana air dalam bentuk cair di permukaan planet masih bisa dipertahankan. Tak hanya itu, sebagian kandidat juga bisa jadi memiliki satelit dengan air berbentuk cair di permukaannya.  Lima kandidat di antaranya merupakan planet seukuran bumi dan mengorbit di zona laik huni bintang induknya.

Kandidat Planet yang dilihat Kepler sampai 1 Februari 2011. kredit : NASA/Wendy Stenzel

Kandidat Planet dari Potongan Kecil Angkasa
Nah, apa maksudnya dengan kandidat planet? Artinya obyek-obyek ini masih membutuhkan pengamatan lanjutan untuk mengkonfirmasi apakah mereka benar-benar planet atau bukan. Menurut William Borucki, “kami sudah menemukan 1200 kandidat planet, jumlah terbanyak yang pernah ditemukan sampai saat ini. Dan meskipun masih kandidat, namun sebagian besar akan segera dikonfirmasi sebagai planet di bulan dan tahun-tahun yang akan datang.”

Penemuan ini menambah jumlah kandidat planet yang diidentifikasi Kepler menjadi 1235. Di antaranya 68 merupakan planet berukuran Bumi, 288 Super Bumi, 662 berukuran Neptunus, 165 berukuran Jupiter dan 19 lebih besar dari Jupiter. Dari keseluruhan kandidat, 54 ditemukan di zona laik huni dan 5 diantaranya berukuran Bumi.  Sisa ke-49 kandidat planet di zona laik huni memiliki ukuran Super Bumi – dari 2 kali ukuran Bumi – sampai ke ukuran yang lebih besar dari Jupiter.  Penemuan tersebut merupakan hasil pengamatan 156000 bintang dari 12 Mei – 17 September 2009 lewat mata Kepler yang memiliki medan pandang 1/400 langit.

Kandidat planet yang dilihat Kepler berdasarkan ukuran. kredit : NASA/Wendy Stenzel

Fakta bahwa Kepler menemukan sedemikian banyak kandidat planet pada potongan angkasa yang sangat kecil menunjukkan betapa tidak terhitungnya jumlah planet yang mengelilingi bintang serupa Matahari di Bima Sakti.

Mengapa cuma potongan kecil angkasa yang bisa dilihat Kepler? Hal ini disebabkan oleh orbitnya yang tidak benar-benar sejajar. Ini tentu memberi indikasi masih ada jutaan planet yang mengorbit bintang di sekitar Matahari.

Dari bintang-bintang dengan kandidat planet, 170 diantaranya memberikan bukti keberadaan kandidat sistem multi planet yang salah satunya adalah Kepler-11, yang sudah berhasil dikonfirmasi memiliki setidaknya 6 buah planet.

Kandidat sistem multi planet yang ditemukan Kepler. Kredit : NASA

Tonggak sejarah dunia exoplanet
Penemuan menggembirakan lainnya menunjukkan betapa bervariasinya struktur dari planet yang sudah dikonfirmasi keberadaannya. Ada yang hanya memiliki kerapatan seperti stereofoam dan ada juga yang jauh lebih rapat dari besi. Sementara kerapatan Bumi berada di antara keduanya.

Apa yang ditemukan Kepler jelas merupakan tonggak sejarah baru yang akan memberi patokan bagi setiap misi exoplanet lainnya.  Kepler dalam tugasnya mendeteksi planet dengan mengukur perubahan kecerlangan bintang saat si planet melintas di depan piringannya atau yang dikenal sebagai sistem transit.

Untuk transit planet yang berada di zona laik huni bintang serupa Matahari, dibutuhkan 3 kali transit untuk bisa diverifikasi. Sementara transit planet seperti ini terjadi 1 kali dalam setahun sehingga diperkirakan butuh 3 tahun untuk menemukan dan memverifikasi keberadaan planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang serupa Matahari.

Tim peneliti Kepler menggunakan teleskop landas Bumi dan Teleskop Spitzer di ruang angkasa untuk melakukan pengamatan lanjutan pada kandidat planet dan obyek lainnya yang ditemukan Kepler.  Bintang-bintang yang diamati Kepler berada di rasi Cygnus dan Lyra dan hanya bisa dilihat oleh teleskop landas Bumi saat tertentu ketika rasi ini tampak di malam hari pada kisaran musim semi sampai awal musim gugur.  Data dari observasi lands Bumi maupun Spitzer akan membantu untuk menentukan apakah si kandidat planet bisa disebut planet atau bukan.

Kepler akan melanjutkan misinya sampai bulan November 2012 untuk mencari planet berukuran Bumi termasuk yang mengorbit zona laik huni bintang dimana air dalam bentuk cair masih bisa dipertahankan di permukaan planet.

Misi di masa depan akan dibuat untuk mempelajari komposisi atmosfer planet untuk bisa menentukan apakah si planet mempertahankan kehidupan atau tidak. Yang pasti, misi lanjutan ini akan sangat bergantung pada keberhasilan Kepler untuk menemukan planet berukuran Bumi di zona laik huni sebagai sesuatu yang umum ataukah jarang.

Sampai saat ini sudah ada 15 exoplanet yang sudah dikonfirmasi Kepler termasuk diantaranya yang terkecil yakni Kepler-10b.

Di masa depan, akan semakin banyak data planet kecil di area sekitar laik huni untuk diteliti yang dibawa Kepler. Dan dalam satu generasi, manusia sudah dibawa Kepler untuk mengubah fiksi sains menjadi realita yakni membawa manusia mendekati mimpinya untuk menemukan kembaran Bumi di sudut lain di angkasa maha luas

Dua Planet “Bumi” di Sistem Kepler-20

Kepler menemukan sebuah planet baru yang menjadi tonggak baru dalam perburuan planet di bintang lain. Itulah yang menjadi topik hangat saat NASA Kepler mengadakan rilis planet terbaru mereka yang kali ini ditemukan pada sistem bintang Kepler-20.  

Apa yang ditemukan Kepler di sistem Kepler-20 yang membuat penemuan ini demikian penting? Tak lain karena dua planet yang ditemukan di sistem ini memiliki ukuran hampir sama dengan Bumi. Artinya, pendeteksian planet seukuran Bumi bukan lagi hal yang tidak mungkin.  Dan peradaban manusia sedang dibawa untuk menemukan saudara kembar Bumi yang menjadi impian dan pertanyaan berabad-abad.

Penemuan kedua planet di Kepler-20 menjadi tonggak sejarah menuju era penemuan planet-planet seukuran Bumi di bintang lain yang serupa Matahari.  Dan tugas wahana Kepler adalah untuk menemukan planet seukuran Bumi tersebut di zona laik huni bintang induk mereka.  Bagaimana dengan kedua planet baru tersebut?

Planet Seukuran Bumi di Kepler-20

Atas : Kepler-20e yang lebih kecil dari Venus; Bawah : Kepler-20f yang memiliki ukuran 1,3 kali Bumi. Kredit :NASA/Ames/JPL-Caltech

Kedua planet yang baru ditemukan tersebut diberi identifikasi Kepler-20e dan Kepler-20f menjadi planet terkecil yang ditemukan sampai saat ini. Diameter kedua planet ini tidak berbeda jauh dari Bumi. Kepler-20e memiliki ukuran sedikit lebih kecil dari Venus dengan diameter 0,87 kali Bumi (11.104 km) sedangkan Kepler-20f justru ukurannya 1,03 kali Bumi yakni 13.196 km. Kedua planet ini diperkirakan akan memiliki komposisi batuan yang massanya kurang dari 1,7 massa Bumi dan 3 massa Bumi.

Kedua planet “mungil” ini mengorbit bintang Kepler-20 yang serupa Matahari. Apa maksudnya serupa Matahari? Bintang ini seperti halnya Matahari merupakan bintang tipe G yang sering juga disebut sebagai katai kuning dengan massa antara 0,8 – 1,2 massa Matahari dan temperatur permukaan antara 5300 – 6000 K.

Bintang Kepler-20 yang menjadi bintang pusat di sistem ini merupakan bintang tipe G yang sedikit lebih dingin dari Matahari dan berada 950 tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Lyra. Planet Kepler-20e mengorbit bintang induknya setiap 6,1 hari pada jarak hanya 7,5 juta km sedangkan planet Kepler-20f mengorbit bintang Kepler-20 dalam 19,6 hari pada jarak 16,5 juta km. Dengan jarak yang demikian dekat, keduanya memiliki temperatur yang cukup panas yakni 760º Celsius dan 426º Celsius.

Yang ditunggu-tunggu oleh banyak orang tentunya apakah kedua planet ini berada dalam zona laik huni dan bisa menjadi planet yang mendukung kehidupan. Sayangnya, kedua planet ini berada terlalu dekat dengan bintang Kepler-20 untuk bisa berada dalam zona laik huni sang bintang. Namun diduga, Kepler-20f memiliki air dalam wujud cair milyaran tahun yang lalu dan sangat berpotensi laik huni pada masa itu. Tapi sekarang sudah tidak lagi!

Perbandingan Kepler-20e dan Kepler-20f dengan Venus dan Bumi. NASA/Ames/JPL-Caltech

Sistem Planet Yang Unik
Planet Kepler-20e dan Kepler-20f memang memiliki ukuran hampir sama dengan Bumi dan menjadi planet terkecil yang ditemukan saat ini. Tapi tidak hanya itu kedua planet ini berada dalam sistem yang sangat unik. Sistem ini tidak hanya terdiri dari dua buah planet melainkan lima buah planet dengan 3 planet diantaranya merupakan planet yang lebih besar. Apa yang unik? Bukankah sistem keplanetan dengan beberapa planet sudah banyak ditemukan?

Keunikannya ada pada ukuran sistem Kepler-20. Kelima planet di sistem Kepler-20 mengorbit bintangnya hanya dalam jarak lebih dekat dari jarak Merkurius ke Matahari di Tata Surya!

Sistem keplanetan Kepler-20 yang berada hanya dalam jarak Matahari - Merkurius. Kredit : David A. Aguilar (CfA)

Keunikan lainnya ada pada susunan planet ini. Kalau di Tata Surya, planet batuan yang kecil berada dekat dengan Matahari sementara planet gas raksasa yang lebih besar berada pada jarak yang lebih jauh. Nah kalau di sistem Kepler-20, planet-planetnya tersusun dari besar – kecil – besar – kecil – besar.  Pola pengaturan yang terbalik dan sangat berbeda dari Tata Surya.

Ketiga planet besar di sistem keplanetan Kepler-20 itu adalah Kepler-20b, 20c, dan 20d dengan diameter 24140 km, 39589 km dan 35405 km yang mengorbit bintang induknya setiap 3,7 hari, 10,9 hari dan 77,6 hari.  Kepler-20b memiliki massa 8,7 massa Bumi, sedangkan Kepler-20c dan Kepler-20d masing-masing memiliki massa 16,1 massa Bumi dan kurang dari 20 massa Bumi,

Yang menarik, pada saat kelahiran kelima planet ini tentunya lokasinya tidak pada lokasi mereka saat ini. Yang terjadi, kelima planet ini terbentuk jauh dari bintangnya dan kemudian bermigrasi ke orbit bagian daam sebagai akibat interaksi dengan piringan materi pembentuk planet di Kepler-20. Dengan cara ini, planet-planet di sistem Kepler-20 dapat mempertahankan jarak mereka meskipun ukurannya bergantian.

Konfirmasi Planet Seukuran Bumi
Yang dilakukan wahana Kepler adalah mengamati terjadinya transit pada bintang untuk memastikan apakah di sebuah bintang terdapat sebuah bintang pengembara yang menemani dirinya. Kepler mengidentifikasi obyeknya dengan meilihat perubahan cahaya yang sedikit meredup pada bintang ketika sebuah planet melintas di depan wajah bintang.

Tapi untuk mengkonfirmasi keberadaan planet tersebut, para astronom kemudian mengamati apakah bintang tersebut bergoyang saat ia diganggu secara gravitasi oleh pasangan yang mengorbit dirinya yang dilakukan lewat pengamatan kecepatan radial. Tapi ada kendala lain.

Sinyal kecepatan radial planet yang massanya kurang dari satu sampai beberapa massa Bumi terlalu kecil untuk bisa dideteksi dengan teknologi saat ini. Karena itu perlu diterapkan teknik lain untuk membuktikan keberadaan obyek yang dilihat Kepler sebagai sebuah planet.

Ada banyak kondisi yang bisa meniru kejadian peredupan bintang saat planet transit. Contohnya, sistem bintang ganda yang cahayanya bercampur dengan cahaya Kepler-20 dapat menciptakan sinyal yang serupa. Untuk bisa memastikan bahwa ini bukan sinyal tiruan, dilakukan pengujian  dengan simulasi piranti lunak blender yang dikembangkan oleh Francois Fressin dan Willie Torres dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Hasilnya mereka menyimpulkan kalau Kepler-20e dan Kepler-20f adalah planet.

Selain kedua planet itu, planet Kepler-22b yang diumumkan keberadaannya sebelumnya dan ditemukan berada dalam zaona laik huni bintangna dikonfirmasi keberadaannya dengan cara yang sama.

Kepler-186f, Planet Laik Huni Pertama Seukuran Bumi!

Penulis: Avivah Yamani

Planet baru!! Dan kali ini kejutan yang dinantikan oleh semua astronom atau lebih tepatnya para astronom yang bekerja dalam sistem keplanetan telah tiba.

Yup! Planet baru ditemukan di zona laik huni sebuah bintang! Tunggu… apa istimewanya? Bukankah sudah sering ada planet ditemukan di zona laik huni? Betul juga tapi penemuan kali ini berbeda. Planet baru yang satu ini memiliki kemiripan dengan Bumi.

Ilustrasi Planet Kepler-186f. Kredit : NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Sistem Planet Kepler-186
Planet Kepler-186f ditemukan Wahana Kepler dengan menggunakan metode transit. Artinya, keberadaannya diketahui oleh Wahana Kepler saat si planet bergerak melintas di depan bintang induknya dari sudut pandang Kepler. Saat melintas, planet Kepler-186f menyebabkan terjadinya kedipan sesaat pada cahaya bintang induknya. Dari sinilah Wahana Kepler bisa mengetahui keberadaan sebuah planet. Tapi ia masih berupa kandidat planet sampai dilakukan pembuktian lanjutan lewat pengamatan menggunakan teleskop lain baik di Bumi maupun di angkasa.

Planet Kepler-186f akhirnya dikonfirmasi keberadaannya lewat pengamatan dengan menggunakan teleskop di Observatorium W.M. Keck dan Observatorium Gemini. Kepler-186f tidak sendirian mengitari bintang induknya yang merupakan bintang katai merah redup. Sama seperti Bumi, ia pun punya saudara lain di sistem tersebut. Tercatat Kepler-186 memiliki 4 planet lainnya yang berada lebih dekat ke bintang induk dibanding Kepler-186f.

Keempat planet lainnya yakni Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d, and Kepler-186e, mengelilingi sang bintang setiap 4, 7, 13 dan 22 hari.  Bersama Kepler-186f, kelima planet mengitari sang bintang induk dalam jarak Matahari – Merkurius. Keempat planet dalam tersebut bergerak mengitari bintang induknya pada jarak 3,886, 0,038, 0,078, dan 0,11 AU dengan ukuran kurang dari 1,5 kali ukuran Bumi.

Meskipun jaraknya “tampak” dekat jika dibandingkan dengan jarak planet-planet di Tata Surya, namun perlu diingat kalau bintang induk Kepler-186f merupakan bintang katai merah redup. Ia lebih dingin dengan ukuran dan massa hampir setengah dari massa Matahari.  Dan jika kamu berada di planet Kepler-186f, satu tahun disini lebih pendek dari di Bumi, karena Kepler-186f hanya membutuhkan waktu 130 hari untuk mengitari sang bintang induk.

Pada kondisi seperti itu, zona laik huni di sistem ini pun jadi lebih dekat dibanding zona laik huni yang ada di Tata Surya. Zona laik huni di sistem Kepler-186 merentang dari 0,21 – 0,40 AU masih dalam jarak Matahari – Merkurius. Berbeda dari Tata Surya dimana zona laik huni merentang dari 0,95 – 1,66 AU.

Dan kabar gembiranya, planet Kepler-186f, planet terluar di sistem tersebut berada tepat di dalam zona laik huni sang bintang! Tepatnya, ia berada pada jarak 0,36 AU atau 52,4 juta km dari bintang induknya. Dan masih berada di dalam zona laik huni bintang Kepler-186, atau tepatnya di tepi luarnya. Keempat planet lainnya berada di luar zona laik huni dan sangat dekat dengan bintang sehingga kondisi di planet-planet tersebut terlalu panas untuk kehidupan.

Perbandingan Kepler-186f dan Bumi. Kredit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Planet Laik Huni-kah?
Keberadaan planet di zona laik huni merupakan komponen penting ketika astronom hendak mencari planet yang bisa mempertahankan kehidupan di dalamnya. Zona laik huni merupakan area hangat di sekitar bintang, dimana air dalam wujud cair bisa ditemukan di permukaan sang planet. Indikasi dari kehidupan yang kita kenal di Bumi.

Planet Kepler-186f yang ditemukan berada pada bintang katai M di rasi Cygnus yang berada pada jarak 492 tahun cahaya dari Bumi, diketahui memiliki karakteristik yang mirip dengan Bumi. Tidak persis sama karena ia memang bukan saudara kembar Bumi melainkan saudara sepupu Bumi yang lahir dari bintang yang berbeda dari Matahari. Sebuah bintang katai merah yang dingin. Untuk bisa menemukan saudara kembar Bumi, kita perlu terlebih dahulu menemukan planet yang bukan saja seukuran Bumi, tapi juga serupa Bumi di sebuah bintang serupa Matahari.

Tapi, berhubung yang ditemukan masih sepupu Bumi, apa yang jadi keistimewaannya?  yang pertama jelas keberadaannya di dalam zona laik huni menjadi poin penting bahkan catatan sejarah bagi penemuan extrasolar planet. Meskipun sudah hampir 1781 planet ditemukan di bintang lain dan 3845 kandidat planet yang ditemukan oleh Wahana Kepler, hanya 21 planet yang dikelompokkan sebagai planet laik huni. Tapi itupun dengan ukuran lebih besar dari Bumi dan dikenal sebagai Bumi Super! Dengan perbedaan ukuran yang signifikan, artinya ada perbedaan pada karakteristik planet.

Planet laik huni yang sudah ditemukan. Kredit: PHL @ UPR Arecibo

Planet Kepler-186f memiliki ukuran yang sedikit lebih besar dari Bumi yakni 1,1 ukuran Bumi dengan massa yang masih belum diketahui. Tapi, menurut Stephen Kane dari San Francisco State University, massa planet Kepler-186f bisa diperkirakan dari planet lain yang memiliki ukuran serupa. Jika massa dan ukuran planet diketahui, maka kerapatan planet pun bisa diketahui dan para astronom bisa menentukan apakah planet tersebut merupakan planet batuan atau planet gas.. atau planet es? Ups yang terakhir sepertinya tidak mungkin mengingat ia berada di zona laik huni dimana air bisa berada dalam wujud cair.

Meskipun demikian, dari ukurannya dan perkiraan massa planet dengan membandingkan pada planet seukuran Kepler-186f, diperkirakan planet ini pun merupakan planet batuan.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, perbedaan ukuran bisa memberikan perbedaan yang signifikan dalam evolusi si planet. Planet dengan ukuran 1,5 – 2 kali ukuran Bumi ternyata cukup masif untuk mengumpulkan atmosfer hidrogen dan helium yang sangat tebal dan pada akhirnya justru memiliki kemiripan dengan planet gas raksasa dibanding planet kebumian.

Ukuran planet juga mempengaruhi gaya gravitasi dan kemampuan planet untuk bisa memiliki kelimpahan gas seperti hidrogen dan helium. Dengan ukuran seperti Kepler-186f, kecil kemungkinan bagi planet ini untuk bisa mengumpulkan selubung hidrogen dan helium yang tebal  Karena itu planet ini diperkirakan memiliki permukaan seperti Bumi, planet yang menjadi rumah manusia saat ini.

Planet batuan seperti Bumi, Mars dan Venus memperoleh atmosfernya saat gas vulkanik seperti karbon dioksida dan uap air dilepaskan dari bagian dalam planet. Planet laik huni seperti Bumi, mengelilingi sang bintang induk pada jarak dimana ia bisa memiliki air dalam wujud cair di permukaan sementara planet Venus mengorbit lebih dekat ke Matahari di tepi dalam zona laik huni. Kondisi yang lebih panas membuat planet ini kehilangan lautan di permukaannya dan diselubungi mantel karbon dioksida. Mars, di sisi lain zona laik huni atau tepatnya di tepi luar zona laik huni justru membutuhkan lebih banyak kehangatan mengingat air disini terkunci dalam balok es.

Dari posisinya di zona laik huni, Kepler-186f justru lebih mirip Mars yang berada di tepi luar zona dan ia pun terancam untuk memiliki nasib sama seperti Mars. Cairan di planet ini bisa membeku. Kalau demikian apa bagusnya? bukankah kita sedang mencari planet seukuran Bumi juga serupa Bumi yang berada tepat di dalam zona laik huni dan bisa mempertahankan kondisi air dalam wujud cair di permukaan? Kalau airnya berbentuk es, apa bedanya dengan Gliese-581d yang berada di tepi luar zona laik huni dan ukurannya “hanya” 2 kali ukuran Bumi?

Lagi-lagi jawabannya ada pada perbedaan ukuran Kepler-186f dengan Bumi dan juga dengan Gliese-581d. Planet Gliese-581d yang berukuran 2 kali ukuran Bumi justru akan memiliki kemiripan dengan planet gas bukan dengan Bumi. Nah, ukuran Kepler-186f yang hanya sedikit lebih besar dari Bumi atau 1,1 radius Bumi justru memberikan keuntungan bagi planet tersebut. Ukuran yang sedikit lebih besar akan berimbas pada atmosfer yang lebih tebal dan kondisi ini justru baik bagi planet karena atmosfer yang lebih tebal akan memberikan isolasi atau sekat tambahan yang bisa menjaga supaya permukaan tetap hangat dan bisa mempertahankan keberadaan air dalam wujud cair di planet ini.

Bintang Katai Merah

Ilustrasi kehidupan di Kepler-186f. Kredit: Danielle Futselaar

Planet Kepler-186f memang mirip dengan Bumi dalam hal ukuran juga keberadaannya di zona laik huni. Bahkan mungkin tak berhenti sampai disitu saja. Mereka juga sama-sama merupakan planet kebumian atau planet batuan dan siapa tahu di masa depan, bisa diketahui kalau Kepler-186f memiliki air dalam wujud cair atau dengan kata lain merupakan planet laik huni seperti halnya Bumi.

Tapi, planet ini bukan Bumi dan ia pun memiliki orang tua yang berbeda. Bintang induk planet Kepler-186f merupakan bintang katai merah yang lebih dingin dan juga lebih kecil dari Matahari. Ukurannya hanya 0,47 ukuran Matahari dan massanya juga hanya 0,48 massa Matahari. Tak hanya itu. Temperatur di bintang Kepler-186 juga hanya 3788 K, lebih dingin dibanding Matahari yang mencapai 5778 K. Seandainya kita berada di planet Kepler-186f, “matahari” akan tampak lebih redup dibanding Matahari di Bumi dan planet ini pun hanya menerima 1/3 energi dari bintang dibandingkan energi yang diterima Bumi dari Matahari. Tapi jangan berharap lebih dingin dari Bumi karena meskipun temperaturnya jauh lebih dingin dari Matahari, lokasi Kepler-186f pun jauh lebih dekat ke planet dibanding Bumi ke Matahari.

Implikasinya, bintang yang lebih kecil seperti bintang kata merah justru memiliki kala hidup lebih panjang dari Matahari. Dengan demikian planet di bintang katai merah punya waktu yang lebih panjang untuk terjadinya evolusi biologi dan reaksi biokimia di permukaan planet.  Selain itu, bintang yang lebih kecil justru lebih aktif dibanding bintang seukuran Matahari dalam mengirimkan suar bintangnya aka flare dan permukaan planet di bintang-bintang seperti ini akan menerima lebih banyak radiasi.

Yang pasti, dengan jarak 492 tahun cahaya kita tidak akan kesana untuk membuktikan sendiri seperti apa kehidupan yang ada disana jika ada. Tapi perlu diketahui, bintang kelas M aka bintang katai merah merupakan kelompok bintang yang mengisi 70% bintang di galaksi Bima Sakti.  Planet Kepler-186f hanyalah puncak gunung es dari kehadiran planet-planet serupa di Bima Sakti bahkan di galaksi lainnya.  Dan siapa tahu, tanda kehidupan pertama di planet lain justru hadir dari planet-planet di bintang katai merah bukannya bintang katai kuning seperti Matahari. Yang pasti, Bumi bukan planet yang spesial karena punya kehidupan. Di luar Bumi masih banyak planet yang bisa jadi serupa dan bahkan mungkin punya evolusi yang sama dengan Bumi dan juga punya kehidupan seperti halnya Bumi.

Kepler-421b, Exoplanet di Garis Beku Sistem Keplanetan

Saat ini kita sedang berada dalam era exoplanet dimana Tata Surya tak lagi menjadi satu-satunya sistem keplanetan yang diketahui. Ada ribuan planet yang sudah ditemukan, dan diantaranya adalah planet-planet yang berada dalam area laik huni bintang induknya.

Planet-planet yang menghuni area laik huni bintang kita sebut planet laik huni karena mereka berada pada jarak yang pas dari bintang induk untuk bisa mempertahankan air dalam wujud cair di permukaannya dan bisa memiliki kondisi atmosferik yang cocok untuk kehidupan. Kalau dulu pengamatan planet-planet seukuran Bumi masih menjadi kendala, maka ketika era exoplanet memasuki usia satu dekade planet seukuran Bumi bahkan yang lebih kecil sudah dapat dikenali keberadaannya. Terimakasih kepada Wahana Kepler yang berhasil menemukan ribuan planet tersebut.

Garis Beku di Sistem Keplanetan

Gambaran lokasi garis beku dalam sebuah sistem keplanetan. Kredit: earson Education & Addison Wesley

Di dalam Tata Surya, ada area yang dihuni oleh planet-planet batuan termasuk di dalamnya planet-planet kebumian di area laik huni, setelah itu ada planet-planet gas raksasa. Nah, semakin ke area luar sebuah sistem keplanetan, kita akan bertemu dengan garis beku, sebuah garis imajiner yang menjadi batas penting bagi pembentukan planet. Di Tata Surya, garis beku itu merupakan titik imajiner yang membagi Tata Surya antara planet dalam (Merkurius, Venus, Bumi, Mars) dan planet luar berupa planet-planet gas raksasa (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). Ketika Tata Surya terbentuk, pada jarak dimana planet-planet gas raksasa berada, temperatur sistem cukup dingin untuk membentuk butiran es. Jika butiran es itu berada di dalam garis beku maka ia akan mendidih. Butiran es yang terbentuk di area luar Tata Surya kemudian saling mengikat dan membentuk embrio planet yang membentuk planet gas raksasa.

Dengan demikian, semakin jauh dari Matahari, sebuah planet dalam hal ini planet gas raksasa kaya dengan es dan air sedangkan planet-planet batuan di dekat Matahari justru menjadi planet-planet kering tanpa air. Kehadiran air di planet-planet batuan justru dihantarkan oleh komet.

Saat sistem keplanetan terbentuk, garis beku bukanlah sebuah garis imajiner yang memiliki batas  tetap di angkasa. Ia bisa bergeser jadi lebih dekat dengan bintang seiring dengan evolusi piringan protoplanet si bintang muda. Sebuah planet lahir dari piringan protoplanet dan ciri-cirinya bisa diketahui lokasi kelahirannya, apakah berada di dalam atau di luar batas beku. Dan menemukan planet di area luar seperti planet-planet gas raksasa di Tata Surya  memberikan informasi penting terkait evolusi sistem.

Tapi, menemukan planet-planet di area tersebut tidaklah mudah dengan metode transit. Meskipun demikian, planet-planet es tersebut diduga merupakan planet yang umum di dalam sebuah sistem keplanetan.

David Kipping dan timnya dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), berhasil menemukan anggota pertama dari kelas planet yang hilang tersebut. Planet itu ditemukan di area yang belum pernah dijajaki oleh metode deteksi planet yang ada saat ini.

Planet Kepler-421b

Ilustrasi Kepler-421b yang mengitari bintang induk dari kejauhan. Kredit: David A. Aguilar (CfA)

Planet baru itu berasal dari sistem Kepler-421 yang diamati oleh Wahana Kepler. Ia menjadi planet pertama di sistem tersebut sekaligus planet pertama dari kelas baru dalam dunia exoplanet dengan nama Kepler-421b. Planet dingin tersebut ditemukan berada dekat garis beku dengan komposisi kimia dan dinamika yang berbeda dari planet-planet lainnya yang temperaturnya > 500 K. Ia mengitari bintang Kepler-421 dari jarak 177 juta km. Bintang Kepler-421 merupakan bintang oranye tipe K yang berada 1000 tahun cahaya dari Bumi di rasi Lyra.

Jika kamu berada di planet Kepler-421b, maka setahun di planet ini baru akan berakhir setelah 704 hari. Dari seluruh planet yang ditemukan dengan metode transit, Kepler-421b jadi planet dengan periode orbit terpanjang yang sudah ditemukan.

Kepler-421b berhasil ditemukan berkat kesabaran Wahana Kepler yang mengamati perilaku kecerlangan bintang di rasi Cygnus, Lyra dan Draco. Seperti biasa, planet Kepler-421b juga ditemukan setelah para astronom berhasil melihat kisah peredupan sesaat pada sang bintang induk ketika dilintasi sang planet. Kesabaran Wahana Kepler benar-benar diuji karena planet Kepler-421b hanya melintas dua kali dalam 4,35 tahun dan planet ini ternyata memiliki ukuran yang sama dengan Uranus di Tata Surya. Atau…. empat kali lebih besar dari Bumi.

Planet Kepler-421b diketahui memiliki eksentrisitas 0,04 hampir sama dengan eksentrisitas Uranus. Tak hanya itu, Kepler-421b juga diduga memiliki kemiripan lainnya dengan Uranus dan Neptunus.  Dengan mengadopsi albedo Uranus, maka temperatur di planet-421b diperkirakan sangat dingin sekitar -90 derajat Celsius. Batas beku di sistem keplanetan Kepler-421b diperkirakan memiliki jarak yang sama dengan lokasi keberadaan si planet itu sendiri ketika sistem masih berusia 3 juta tahun. Diyakini planet pada umumnya terbentuk ketika sistem masih berusia 3 – 10 juta tahun. Bisa disimpulkan juga kalau Kepler-421b terbentuk di lokasi dimana ia saat ini diamati.

Penemuan Kepler-421b menarik karena pada umumnya, planet gas raksasa yang ditemukan di sistem extrasolar planet terbentuk di area luar sisten baru kemudian bermigrasi ke bagian dalam sistem. Selain itu, Kepler-421b yang hanya seukuran Uranus dan bukan Jupiter menyisakan dugaan bahwa exoplanet tersebut terbentuk di masa akhir pembentukan planet dari materi yang tersisa.

Penemuan Kepler-421b menjadi lompatan lain dalam dunia exoplanet mengingat sangat tidak mudah untuk menemukan planet periode panjang. Jauh lebih mudah untuk menemukan planet periode pendek yang akan melakukan transit ratusan kali dalam rentang waktu yang sama ketika Kepler melihat Kepler-421. Dan di luar sana, planet-planet serupa Uranus dan Neptunus pada area luar sistem maish menanti untuk ditemukan.

Proses Pemberian Nama Exoplanet!

Penulis: Avivah Yamani

Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Pluto, Eris, Sedna, Ceres dll merupakan nama dari obyek di Tata Surya baik planet, planet katai, asteroid maupun komet. Nama-nama yang tak asing bagi kita sekaligus. mudah diingat. Nama yang melibatkan kisah para dewa dari berbagai kebudayaan.

Menurut International Astronomical Union atau IAU, masyarakat dan bahkan korporasi memang bertanya bagaimana bisa menamai bintang atau bahkan membeli nama sebuah bintang. Sayangnya nama bintang atau nama planet atau nama benda langit tidak untuk diperjual belikan. Dan meskipun nama bintang bisa memberi kesan membumi, puitis, romantis tapi bagi para astronom lebih penting nomer katalog dan posisi si bintang di langit agar mudah ditemukan.

Tapi, tidak dipungkiri kalau bintang-bintang juga punya nama tradisional yang bahkan dilatari kisah unik dari budaya yang berbeda. Seperti Southern Crux si rasi salib selatan atau rasi layang-layang di Indonesia. Nama populer dari benda langit bisa jadi berbeda di tiap negara karena dinamai berdasarkan kisah setempat namun mengacu pada obyek yang sama. Itu dari nama populer yang dikenal di masyarakat.

Bagi astronom, setiap obyek di langit punya nama ilmiah khusus yang disepakati agar tidak menimbulkan kebingungan. Seperti misalnya nebula Orion yang dikenal secara umum punya nama M42 bagi para astronom. Atau Antares yang adalah Alpha Scorpio. Tujuan penamaan atau penomoran obyek langit ini untuk memudahkan para astronom dalam mengenali obyeknya. Akan tetapi tentu tidak mudah bagi masyarakat awam untuk mengingat nama-nama yang diembel-embeli nomor yang kadang cukup panjang. Keberadaan nama-nama populer seperti nama-nama obyek di Tata Surya dan nama-nama bintang terang menjadi penting sebagai tanda pengenal bagi masyarakat awam. Apalagi dengan semakin banyaknya obyek yang ditemukan. Contoh nyata adalah planet extrasolar. yang hampir mencapai 1000 dan masih belum punya nama selain nama atau kode ilmiahnya.

Pertanyaannya, apakah di masa kini para astronom tak lagi menamai obyek langit dengan nama populer?  Bisakah masyarakat berkontribusi untuk menamai obyek tersebut?

Sebenarnya penamaan obyek langit memang bukan hanya hak para astronom. Sejak jaman dahulu masyarakat sudah turut ambil bagian menamai obyek yang ada. Di masa kini masyarakat masih turut berperan dalam penamaan obyek langit seperti contohnya penamaan obyek kecil di Tata Surya melalui pengajuan yang dikirimkan ke IAU untuk kemudian dibahas oleh komisi terkait untuk diputuskan nama apa yang akan digunakan. Contoh yang dekat dengan kita di Indonesia adalah penamaan 4 asteroid dengan nama mantan kepala Observatorium Bosscha maupun nama asteroid yang menggunakan nama lokasi di Indonesia. Semua nama itu terlebih dahulu diajukan dan dikaji sebelum diputuskan untuk digunakan secara luas.

Penamaan benda-benda langit dengan nama sendiri juga bisa dan bisa cepat disetujui kalau si benda langit memang ditemukan oleh si empunya nama. Contohnya komet Shoemaker–Levy 9 yang nama atau bisa kita sbeut kodenya D/1993 F2 dan ditemukan oleh Carolyn dan Eugene M. Shoemaker dan David Levy. Atau Komet Elenin (C 2010/X1) yang ditemukan oleh Leonid Elenin, seorang astronom amatir dari Rusia.

Tapi, yang kemudian menjadi “kontroversi” atau yah sedikit “memanas” di awal tahun 2013 adalah penamaan planet di bintang lain yang kita kenal sebagai planet extrasolar.

Penamaan Planet Extrasolar
Planet extrasolar di bintang serupa Matahari pertama kali ditemukan pada bintang 51 Pegasi oleh Michel Mayor dan Didier Queloz. Sebuah momentum bagi penemuan planet di bintang lain karena sejak itu tercatat telah ditemukan 940 planet.

Untuk mempermudah para astronom dalam mengenali, melakukan studi, penelitian dan pengamatan kembali pada planet yang ditemukan, maka planet diberi kode berdasarkan nama bintang induknya. Planet yang ditemukan di 51 Pegasi diberi kode b artinya dia ini planet pertama yang ditemukan mengitari bintang 51 Pegasi. Jika sebuah bintang punya beberapa planet maka planet yang pertama ditemukan akan diberi kode b dan yang kedua diberi kode c, d, e dst. Seluruh kode planet ditulis dalam huruf kecil. Tapi jika beberapa planet ditemukan pada sebuah bintang secara bersamaan, maka penamaan atau kode b,c, d dan seterusnya diberikan berdasarkan jarak orbit. Planet terdekat diberi kode b, yang berikutnya c,d, dst.  Ada lagi planet-planet yang kemudian baik bintang dan planetnya diberi kode berdasarkan nama wahana pencari seperti bintang-bintang yang diamati Kepler yang dinamai berdasarkan nama wahana Kepler dan diberi kode nomer untuk bintang dan huruf b,c,d dll sebagai kode planet yang mengitarinya. Sebelumnya bintang-bintang ini hanya dikenal dari posisinya di langit.

Identitas planet seperti ini mungkin memusingkan bagi masyarakat tapi justru mempermudah para astronom dalam mempelajarinya. Begitu disebut 47 UMa c, maka astronom tahu itu adalah planet kedua yang ditemukan di bintang 47 UMa. Seandainya diberi nama populer saja tentu membingungkan planet itu bintang induknya yang mana.

Tapi bagi masyarakat umum jelas kode seperti ini sedikit membingungkan dan melelahkan. Lebih mudah mengingat nama Pandora seperti yang ada di film Avatar misalnya atau Taotoine seperti di Star Wars. Nama populer memang dibutuhkan terutama untuk planet di bintang-bintang dekat atau planet-planet yang unik.

Pertanyaannya bagaimana menamai planet-planet itu dengan nama populer?

Representatif planet yang sudah ditemukan. Kredit: Planetary Habitability Laboratory, University of Puerto Rico, Arecibo.

Kontes UWINGU dan Kontroversi Penamaan Planet
Ide menamai planet di bintang lain khususnya planet di bintang-bintang dekat dari Matahari kemudian dijadikan sebuah kontes oleh UWINGU, perusahaan yang didirikan oleh Alan Stern pimpinan penelitian pada misi New Horizon ke Pluto yang juga CEO UWINGU bersama beberapa astronom di Amerika Serikat yang bertujuan mencari dana untuk mendanai riset maupun kegiatan penjangkauan publik.

Semenjak didirikan tahun 2012, UWINGU memberi bantuan pada Astronomers Without Border, Galileo Teacher Training Project,  Purdue Multiethnic Training Program dan The Allen Telescope Array at SETI. Untuk bisa memperoleh dana, UWINGU menyelenggarakan kontes pemberian nama pada planet extrasolar yang merupakan tetangga Matahari seperti planet Alpha Centauri Bb, planet yang mengitari bintang Alpha Centauri B. Ide dari kontes ini adalah masyarakat mengusulkan nama dan kemudian melakukan voting pada nama-nama yang diusulkan. Untuk melakukan pengusulan maupun voting, masyarakat harus membayar pada UWINGU. Dana yang diperoleh inilah yang kemudian akan digunakan untuk memberi bantuan pada kelompok-kelompok yang membutuhkan untuk riset ataupun pendidikan astronomi.

Kontes ini memang menarik, dan jelas diminati publik. Lebih dari 1000 nama dinominasikan dan nama yang diajukan pun cukup unik. Ada yang mengusulkan nama pribadi, nama keluarga, nama dewa-dewi, nama tokoh atau nama pemimpin dunia. Ada nama Mao pemimpin China atau Barak Obama, Presiden Amerika Serikat yang diusulkan. Juga ada istilah-istilah tanpa arti yang diajukan. Tujuannya memang baik yakni menyertakan masyarakat dalam dunia sains yang mungkin sering dirasa dimonopoli kalangan saintis.

Akan tetapi,  kontes pemberian nama ini mendapat tanggapan berbeda dari IAU, organisasi astronomi internasional yang sejak berdiri tahun 1919 berperan dalam pengembangan astronomi maupun penetapan regulasi bagi kepentingan riset dan komunikasi astronomi.

Di IAU ada Divisi dan Komisi yang mengatur kajian setiap topik yang di antaranya penetapan nama-nama obyek. Kontes yang diselenggarakan UWINGU berbuah reaksi IAU yang mengkhawatirkan keberadaan kontes tersebut dapat memberi persepsi yang salah dari masyarakat. Bagaimana tidak, membayar 4,99 USD untuk mengusulkan nama dan 0,99 USD untuk melakukan voting tentu memberi kesan ada jual beli nama planet meskipun tujuannya tidak seperti itu. Apalagi, hasil kontes penamaan planet tidak akan serta merta jadi resolusi IAU untuk menetapkan nama planet tersebut.

Dalam pernyataannya, IAU menyatakan kalau nama planet tidak diperjualbelikan dan yang berhak menetapkan nama resmi sebuah obyek langit adalah IAU. Kontes yang berlangsung tidak dihentikan hanya dipertegas bahwa hasil dari kontes tersebut tidak serta merta digunakan dan disahkan hasilnya sebagai nama planet karena ada regulasi dan proses yang harus dilewati oleh sebuah nama yang diusulkan untuk menjadi nama planet. Dan IAU merupakan penentu terakhir sebuah nama bisa atau tidak disahkan sebagai nama planet. Dalam pernyataannya, IAU juga menegaskan bahwa keikutsertaan masyarakat memang diperbolehkan dan dianggap penting dalam perkembangan astronomi. Karena itu di tahun 2013, Komisi 53 IAU yang membidangi Planet Ekstrasolar dan anggotanya berkonsultasi terkait pemberian nama populer exoplanet.

Pernyataan IAU ini kemudian dipertegas dengan edaran pada tgl 13 Agustus 2013 terkait penamaan planet dan satelit sebuah planet oleh masyarakat.

Penamaan Planet dan Satelit Planet
Dalam surat edarannya di bulan Agustus 2013, IAU menyatakan bahwa semenjak berdiri di tahun 1919, IAU menjadi penentu resmi bagu penamaan planet maupun satelit yang kemudian diadopsi oleh 11000 astronom profesional dari lebih 90 negara. Salah satu tugas IAU adalah penamaan atau pengkodean obyek untuk kebutuhan sains seperti yang sudah kita ketahui. Meskipun pada awalnya sempat terjadi debat siapa yang berhak memberi nama bagi planet-planet di bintang lain, IAU kemudian menyatakan bahwa masyarakat juga punya peran dalam menentukan nama-nama planet tersebut. Sebelumnya untuk nama exoplanet masyarakat memang belum punya peran apapun. Dan pada akhirnya IAU melihat dan memposisikan dirinya bukan sebagai pemain tunggal dalam penentuan nama tapi IAU tetap berperan sebagai wasit yang menentukan nama apa yang akan digunakan.

Untuk itu, bagi masyarakat yang hendak mengusulkan nama planet bisa langsung menghubungi lewat surel ke iaupublic@iap.fr. Tapi pola penamaan tetap harus mengikuti aturan yang sudah ditetapkan. Jika sebelumnya IAU tampaknya resisten dengan kampanye yang dilakukan UWINGU, kali ini IAU memberikan regulasi bagi kampanye penamaan planet yang dilakukan oleh organisasi, perusahaan ataupun kelompok masyarakat.

Dalam regulasinya tersebut, setiap kampanye atau proses seleksi nama yang dilakukan oleh organisasi atau kelompok apapun harus berasosiasi dengan IAU sehingga ada koordinasi dalam proses pemilihan nama planet apakah lewat voting atau cara-cara lainnya. Hasilnya akan jadi pertimbangan bagi IAU dalam memutuskan nama tersebut bisa digunakan atau tidak.

Aturan yang diberikan oleh IAU dalam penamaan planet yang harus dipatuhi adalah sebagai berikut:

1. Mengacu pada penamaan planet oleh publik lewat voting (prosesnya), Sekretaris Umum IAU harus terlebih dahulu dikontak sejak awal proses kontes atau kampanye.
2. Proses yang akan digunakan dalam penamaan harus dikirimkan dalam bentuk proposal ke IAU oleh organisasi pelaksana. Di dalam proses tersebut harus melibatkan ilmuwan atau komunikator sains.
3. Organisasi penyelenggara harus menyertakan surat resmi atau legalisasi organisasi atau representatif resmi disertai tujuan pelaksanaan. Dan penyelenggara juga harus menjelaskan alasan mengapa menyelenggarakan proses seleksi nama obyek langit atau sekelompok obyek langit.
4. Proses penamaan obyek tersebut tidak diperbolehkan untuk meminta dana ataupun mencari keuntungan dengan tujuan apapun
5. Penyelenggaraan penamaan obyek harus menjamin keikutsertaan masyarakat global.
6. Pengajuan nama oleh masyarakat (perorangan maupun lewat kampanye) harus mengikuti aturan dan regulasi penamaan yang diambil dari aturan penamaan Benda Kecil di Tata Surya yang ditetapkan IAU dan Minor Planet Center. Lengkapnya di: [http://www.minorplanetcenter.net/iau/info/Astrometry.html#nametype]).
   Nama yang diajukan secara umum harus memenuhi :
   • Penamaan tidak lebih dari 16 karakter
   • Dalam satu suku kata
   • Mudah diucapkan dalam berbagai bahasa
   • Tidak menyinggung jika diadaptasi dalam semua bahasa dan budaya
   • Tidak mirip dengan nama obyek astronomi yang sudah ada.
   Sebagai Tambahan:
   • Nama hewan tidak diperkenankan.
   • Nama yang secara prinsip maupun yang murni memiliki keterkaitan komersil tidak diperkenankan.
   • Nama perorangan, tempat dan kejadian yang memiliki keterkaitan dengan politik dan militer tidak diperbolehkan dan tidak cocok untuk digunakan.
7. Proses penamaan maupun penamaan benda langit harus memenuhi hak intelektual:
   • Harus mendapat persetujuan dari penemu, yang juga berpartisipasi dalam proses penamaan.
   • Nama yang akan digunakan saat diajukan harus bebas digunakan oleh publik ( tidak terdaftar memiliki copyright dan memiliki royalti seperti nama yang diciptakan dalam fiksi, buku, permainan, film dll)

Setelah nama diajukan, akan ada proses seleksi yang akan dilakukan oleh Komite Eksekutif dalam Grup Kerja IAU dan jika diterima barulah diumumkan nama populer yang akan digunakan untuk sebuah benda langit. Tampak rumit? Sebenarnya tidak tapi sebuah regulasi memang dibutuhkan untuk tidak menimbulkan kekacauan.

Itulah sekelumit cerita tentang penamaan planet. Jadi jika ada yang ingin memberi nama sebuah planet, silahkan diajukan ke IAU