Bagaimana target utama Teleskop Webb akhirnya menjawab mengapa kita ada di sini

Teleskop Luar Angkasa James Webb dapat melihat dari dekat planet luar Satu per satu, dia memeriksa atmosfer dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Tapi mungkin target planet yang paling menarik adalah sistem bintang yang sangat mirip dengan kita: sistem TRAPPIST-1.

Teleskop Luar Angkasa James Webb mampu mempelajari planet ekstrasurya, memberi kita gambaran yang lebih jelas (masih misterius) tentang seperti apa planet di luar tata surya kita dan detail penting tentang pembentukannya — termasuk apakah mereka mampu mendukung kehidupan. Pada tahun pertama, Webb akan melihat sekitar 70 exoplanet, tetapi NASA adalah pakar exoplanet Nicole Colon Ini menunjukkan bahwa TRAPPIST-1 sangat terkenal karena beberapa alasan utama.

“Sistem TRAPPIST-1 berada di urutan teratas daftar semua orang,” katanya.

Apa itu TRAPPIST-1?

TRAPPIST-1 adalah bintang yang pertama kali ditemukan pada tahun 1999 dan kemudian diberi nama 2MASS J23062928-0502285. Ini adalah bintang katai merah yang sangat dingin, yang berarti ia termasuk di antara bintang katai paling keren—hanya 4.400 derajat Fahrenheit, atau 2.430 derajat Celcius (Matahari sekitar 10.000 derajat Fahrenheit di permukaannya, sebagai perbandingan). TRAPPIST-1 hanya sembilan persen massa Matahari.

TRAPPIST-1 terletak 40 tahun cahaya dari Bumi — jauh dari jangkauan kendaraan buatan manusia sekarang, tetapi dalam skala galaksi, TRAPPIST-1 adalah tetangga yang aneh namun lucu yang tinggal di satu jalan dan mengundang Anda untuk memanggang setiap musim panas.

TRAPPIST-1 mendapatkan namanya saat ini setelah para ilmuwan menemukan tiga eksoplanet yang mengorbit bintang pada Mei 2016 menggunakan metode transit, di mana penurunan cahaya bintang menunjukkan keberadaan planet bagi para astronom. Penemuan ini berasal dari pengamatan yang dilakukan oleh Small Planets and Transiting Planets Telescope (TRAPPIST, get it!) sebuah observatorium berbasis darat di Chili.

Dan Lo, 2MASS J23062928-0502285 menjadi TRAPPIST-1, dan planet-planetnya diberi nama TRAPPIST-1b, TRAPPIST-1c, dan TRAPPIST-1d.

DIJELASKAN SISTEM TRAPPIST-1

Hanya dua bulan setelah mengumumkan penemuan mereka pada Juli 2016, Data Hubble Ini mengungkapkan bahwa TRAPPIST-1b dan TRAPPIST-1c tampaknya tidak memiliki atmosfer gas padat – menunjukkan bahwa mereka mungkin planet berbatu, seperti Bumi. TRAPPIST-1b dan TRAPPIST-1c juga merupakan planet minor – ukurannya hampir sama dengan Bumi.

“Kurangnya atmosfer hidrogen dan helium yang menyesakkan meningkatkan kemungkinan kelayakhunian di planet-planet ini,” katanya. Nicole Lewis, kemudian dari Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore, menurut sebuah pernyataan NASA tepat waktu.

“Jika mereka memiliki atmosfer hidrogen dan helium yang besar, tidak ada kemungkinan salah satu dari mereka dapat mendukung kehidupan karena atmosfer yang padat akan bertindak seperti rumah kaca,” jelasnya.

Sejak itu, para ilmuwan telah menemukan empat planet lagi yang mengorbit TRAPPIST-1. Ini menarik karena tata surya kita memiliki delapan planet yang mengorbit satu bintang, jadi jumlah planetnya sama, tetapi kedua sistem itu terlihat sangat berbeda satu sama lain.

“Ini adalah bintang yang sangat kecil dengan ketujuh planet [similar to the] Ukuran bumi,” jelas Colon. “Beberapa dari planet-planet itu berada di wilayah Goldilocks.”

Untuk lebih jelasnya, wilayah Goldilocks adalah nama yang diberikan untuk wilayah yang cukup dekat dan cukup jauh dari sebuah bintang sehingga sebuah planet dapat mempertahankan air cair di permukaannya—komponen kunci kelayakhuniannya.

Teleskop Luar Angkasa Spitzer NASA dan teleskop berbasis darat kemudian membantu mengkonfirmasi dua planet yang ditemukan pada tahun 2016 dan menemukan semua planet lain di orbit menggunakan metode transit. Misi Spitzer berakhir di Januari 2020, tetapi ketika dia berlatih sains, dia mengamati sistem selama lebih dari 1.000 jam. Kepler, yang kini juga sudah pensiun, juga mempelajari sistem tersebut. Sekarang, Teleskop Luar Angkasa James Webb akan melanjutkan pekerjaan ini.

“Webb akan memantau masing-masing dari tujuh planet itu dengan cara tertentu,” tegas Colon.

TRAPPIST-1 VS SISTEM SURYA

TRAPPIST-1 memiliki tujuh planet yang mengorbit, kira-kira sama dengan bintang kita. Tapi planet TRAPPIST agak berbeda dari benda langit yang kita kenal dengan baik.

Semua planet TRAPPIST mengorbit di dekat bintangnya – kenyataannya, mereka sangat dekat dengan bintangnya sehingga orbitnya akan sesuai dengan orbit Merkurius, planet terdekat dengan Matahari. TRAPPIST-1b mengorbit bintang hanya dalam 1,5 hari, tetapi memiliki ukuran dan massa yang mirip dengan Bumi.

Di sinilah hal-hal menarik: planet-planet TRAPPIST semuanya berukuran sama satu sama lain dan semuanya tampak berbatu. Sebenarnya, TRAPPIST . PLANET Mereka semua tampak mencurigakan seperti Bumi.

“Beberapa dari mereka benar-benar tidak dapat dihuni – terlalu panas atau terlalu dingin,” kata Colon. “Webb masih bisa memberi kita proyek komparatif yang hebat di mana kita bisa mengatakan: Apakah planet-planet ini memiliki sesuatu yang mirip atau sama? Karena ukurannya serupa dan terbentuk di sekitar bintang yang sama.”

Dengan menggabungkan pengamatan langsung dan model komputer, para ilmuwan percaya bahwa planet TRAPPIST memiliki jangkauan kepadatan sebanding dengan mereka yang menjadi planet berbatu, tetapi sulit untuk mendapatkan fitur mereka dari pengukuran seperti itu, seperti apakah mereka menyerupai Bulan – tandus dan abu-abu – daripada Bumi – lembab dan hijau.

“Kepadatannya, sementara petunjuk penting untuk konfigurasi planet, tidak kurang dari kelayakhunian,” katanya. Bryce Oliver Demore di sebuah pernyataan ke NASA pada tahun 2018. Demory adalah penulis bersama belajar Dia menjelaskan secara rinci fitur planet dan merupakan profesor di Universitas Bern. Misalnya, meskipun planet-planet itu bukan raksasa gas yang bengkak, mereka mungkin membuktikan bahwa kondisinya lebih mirip dengan Mars atau Venus daripada Bumi.

Beberapa planet TRAPPIST tampaknya juga mengandung sejumlah besar air, meskipun tidak diketahui apakah air ini dapat eksis sebagai cairan di permukaan planet mana pun dengan cara yang sama seperti di Bumi. Beberapa planet TRAPPIST mungkin lebih seperti dunia samudra, sementara planet yang lebih jauh dari bintangnya mungkin lebih kering atau sedingin es.

Bagaimana Webb mempelajari TRAPPIST-1

Perbedaan dan kesamaan dengan planet kita dan tata surya inilah yang membuat TRAPPIST sangat menarik untuk dipelajari Webb, kata Colon.

“Ini adalah salah satu peluang nyata pertama yang kita miliki untuk mempelajari tujuh planet di sekitar bintang yang sama,” kata Colòn. Yang dipertaruhkan adalah jawaban atas pertanyaan ilmiah dan filosofis: Mengapa kita ada di sini?

“Setiap planet, bahkan yang seukuran Jupiter, sangat membantu pemahaman kita tentang bagaimana tata surya kita terbentuk,” kata Colon.

“Ada banyak planet lain di luar sana dan banyak di antaranya berbeda dari planet kita. Dan itu menimbulkan pertanyaan: Bagaimana tepatnya tata surya kita terbentuk sesuai kebutuhan? Apakah rekayasa tata surya kita diperlukan agar kehidupan dapat terbentuk?”

Dia melanjutkan, “Jika Bumi adalah satu-satunya planet layak huni yang kita ketahui, kita perlu tahu karena jika itu satu-satunya planet, kita perlu menyelamatkan planet kita, bukan?”