Exoplanet di Garis Beku Suatu Galaksi

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.

artikel ini disalin lengkap dari: http://langitselatan.com/2014/07/22/kepler-421b-exoplanet-di-garis-beku-sistem-keplanetan/
halaman utama website: http://langitselatan.com/
jika mencari artikel yang lebih menarik lagi, kunjungi halaman utama website tersebut. Terimakasih!