Exoplanet Baru Ditemukan Mungkin Memiliki Air Cair, Banyak Gunung Berapi – Ars Technica

Untuk sebagian besar exoplanet yang kami temukan, kami hanya mengetahui sedikit detail. Kami hanya tahu sedikit tentang bintang yang diorbitnya dan mungkin sebagian daftar planet lain dalam sistem yang sama. Dan kita biasanya tahu seberapa besar atau beratnya. Tidak banyak yang bisa dilanjutkan.

Tapi kita bisa menyimpulkan banyak ketika kita mulai menggabungkan detail ini. Demikian halnya dengan exoplanet yang baru ditemukan yang mengorbit bintang muda sekitar 90 tahun cahaya dari Bumi. Planet itu sendiri memiliki radius dan massa yang sangat mirip dengan Bumi, menandakan bahwa ia juga memiliki komposisi batuan. Berdasarkan apa yang kita ketahui tentang bintang tersebut, kemungkinan besar mengandung air cair. Dan berdasarkan gaya yang diberikan oleh planet terdekat, kemungkinan besar planet ini memiliki geologi yang sangat aktif, kemungkinan besar termasuk gunung berapi.

planet ekstrasurya

Sistem terluar di bintang LP 791-18 pertama kali dideteksi oleh Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). TESS telah mendeteksi dua planet yang mengorbit LP 791-18, yang merupakan salah satu bintang termuda — dan karenanya paling gelap — yang diketahui menghuni planet. Planet terdalam, LP 791-18b, berukuran sekitar 20 persen lebih besar dari Bumi dan membutuhkan waktu kurang dari satu hari untuk menyelesaikan orbitnya, yang berarti cukup dekat dengan bintang untuk menjadi sangat panas. Lebih jauh lagi, dengan orbit lima hari, adalah LP 791-18c, sebuah sub-Neptunus yang berukuran lebih dari dua kali Bumi.

Penemuan mereka mengarah pada beberapa pengamatan terakhir oleh Spitzer Space Telescope sebelum ditutup, menghemat lebih dari lima hari pengamatan secara keseluruhan — cukup untuk menangkap dua transit LP 791-18c, planet ekstrasurya, saat melewati garis- jarak pandang antara bintang induknya dan Bumi. Tapi data ini juga menangkap dua transit tambahan, yang mengindikasikan kemungkinan adanya planet lain yang mengorbit di antara dua planet yang diketahui.

Itu cukup untuk meluncurkan upaya multi-teleskop multi-tahun yang mengkonfirmasi keberadaan LP 791-18d, yang membutuhkan waktu kurang dari tiga hari untuk menyelesaikan orbit. Namun upaya tersebut melangkah lebih jauh dengan mengukur perbedaan waktu transit planet di depan LP 791-18. Perbedaan waktu transit ini disebabkan oleh posisi relatif ketiga planet, yang menentukan apakah mereka menghasilkan tarikan gravitasi yang memperlambat atau mempercepat orbitnya.

Dengan mengukur perubahan waktu transit yang cukup, para peneliti menyimpulkan seberapa kuat tarikan gravitasi itu dan menggunakannya untuk mendapatkan perkiraan massa dua planet ekstrasurya.

Untuk planet terluar, LP 791-18c, massanya diperkirakan sekitar tujuh kali massa Bumi. Berdasarkan radius 2,4 kali lebih besar dari Bumi, jika sebuah planet memiliki komposisi mirip Bumi, kita perkirakan ukurannya sekitar 25 kali massa Bumi, yang menunjukkan bahwa ia mengandung banyak material yang lebih ringan. Tim peneliti menyimpulkan bahwa ia memiliki atmosfer hidrogen/helium yang besar, atau kira-kira setengah dari planet ini terdiri dari bahan es.

Dan planet terluar kedua, LP 791-18d yang baru ditemukan, memiliki radius mirip Bumi (secara resmi 1,03 kali radius Bumi, dengan bilah kesalahan termasuk jari-jari Bumi). Massanya agak lebih kecil, 0,9 kali massa Bumi, tetapi ini masih konsisten dengan sebagian besar komposisi litologi.

Suka dan tidak suka

Namun, planet ini berbeda dari Bumi dalam beberapa hal utama. Karena sangat dekat dengan bintang induknya, kemungkinan akan sedikit lebih panas. Jika planet ini menyerap cahaya sebanyak Bumi, para peneliti memperkirakan suhu rata-ratanya akan lebih dari 120 derajat Celcius. Celsius). Namun, suhu yang tepat akan sangat bergantung pada kadar gas rumah kaca di atmosfer.

Namun, planet tersebut cukup dekat untuk terkunci secara pasang surut pada bintang induknya, yang berarti satu sisi LP 791-18d selalu terang dan sisi lainnya selalu gelap. Bergantung pada bagaimana atmosfer mendistribusikan panas dari sisi yang menghadap bintang, hal ini memungkinkan air cair ada di sisi jauh planet.

Perbedaan besar lainnya adalah bahwa planet ini memiliki sub-Neptunus yang sangat masif yang mengorbit cukup berdekatan sehingga mencegahnya mengadopsi orbit melingkar. Orbit elips yang dihasilkan berarti bahwa gaya pasang surut yang diberikan oleh bintang bervariasi tergantung di mana ia berada di orbitnya. Gaya yang diberikan oleh sub-Neptunus juga akan bervariasi. Akibatnya, planet tersebut kemungkinan akan mengalami sesuatu yang mirip dengan bulan Jupiter Io, yang terus-menerus ditekuk oleh planet masif dan bulan terdekat lainnya, menciptakan gesekan internal yang memanaskan bulan.

Hasilnya adalah gunung berapi. Banyak, banyak dari mereka. Io mungkin adalah benda vulkanik yang paling aktif di tata surya. Dan berdasarkan komposisi batuannya, ada banyak alasan untuk percaya bahwa LP 791-18d juga akan sangat aktif. Para peneliti memperkirakan bahwa pemanasan pasang surut saja akan menyebabkan fluks panas dua kali lipat seperti yang kita lihat saat ini di permukaan bumi.

Selain sangat keren jika Anda menemukan gunung berapi keren (dan sungguh, saya tidak mengerti mengapa tidak), ini memiliki konsekuensi untuk potensi atmosfer LP 791-18d. Diperkirakan bahwa planet yang mendekati bintang kerdil kemungkinan besar telah terlempar oleh ledakan bintang di awal sejarahnya, yang mungkin cukup kuat untuk memanaskan atmosfer apa pun yang mungkin mereka miliki. Tetapi aktivitas vulkanik harus secara teratur melepaskan begitu banyak gas sehingga dapat memulihkan atmosfer secara konstan. Hal ini menjadikan LP 791-18d kandidat yang sangat baik jika kita tertarik mempelajari atmosfer planet ekstrasurya.

Teleskop Webb sudah dijadwalkan untuk mencari atmosfer di planet terdalam sistem LP 791-18, dan NASA jumpa pers Penemuan baru tersebut mengakui bahwa para ilmuwan sekarang percaya bahwa bagian tengah layak mendapatkan perhatian yang sama.

Alam, 2019. DOI: 10.1038 / s41586-023-05934-8 (tentang DOI).